TIMSS 2023

IEA TIMSS (Starptautiskais matemātikas un dabaszinātņu izglītības attīstības tendenču pētījums) ir pastāvīga starptautiska matemātikas un dabaszinātņu novērtēšanas programma. TIMSS 2023 ir jau 8. pētījuma cikls, kurš, nodrošinot tendences 28 gadu garumā, kļuvis par pilnībā datorizētu pētījumu. TIMSS 2023 novērtē matemātiku un dabaszinātnes reprezentatīvās izlasēs, kas veidotas no ceturtās un astotās klases skolēnu populācijām visā pasaulē. Papildus datiem par valstu izglītības sistēmām un mācību programmām tas sniedz arī vērtīgus kontekstuālus datus, kas iegūti no skolēnu, vecāku, skolotāju un skolu direktoru aptaujām.

TIMSS 2023 starptautiskais salīdzinošais raksturs ļauj valstīm salīdzināt savus rezultātus ar citu valstu rezultātiem, veicinot globālu dialogu par labāko praksi matemātikas un dabaszinātņu izglītībā. Lai gan TIMSS neaizstāj padziļinātus valstu pētījumus, tas var atbalstīt pētījumu izstrādi, pamatojoties uz TIMSS apkopotajiem datiem, tādējādi veicinot uz pierādījumiem balstītu lēmumu pieņemšanu par izglītības politiku un resursu piešķiršanu. Apkopojot datus par skolēnu sasniegumiem un dažādiem saistītiem konteksta faktoriem, TIMSS 2023 sniedz informāciju, kas var palīdzēt izstrādāt efektīvākas mācīšanas un mācīšanās stratēģijas, galu galā veicinot skolēnu rezultātu uzlabošanos un nepārtrauktu izglītības sistēmu pilnveidošanu, lai sagatavotu skolēnus 21. gadsimta izaicinājumiem. Jāatzīmē, ka globālā COVID-19 pandēmija izraisīja ievērojamus traucējumus izglītības sistēmās visā pasaulē laikā starp iepriekšējo ciklu (TIMSS 2019 un TIMSS 2023). TIMSS nav paredzēts, lai tas sniegtu aplēses par pandēmijas cēloņsakarīgo ietekmi uz skolēnu mācību rezultātiem, TIMSS 2023 var sniegt vērtīgu informāciju par matemātikas un dabaszinātņu izglītības stāvokli pirms un pēc pandēmijas, sniedzot ieskatu par to, kā izglītības sistēmas ir reaģējušas uz šo bezprecedenta globālo traucējumu (von Davier et.al., 2024).

Pētījums Latvijā tika īstenots pateicoties Eiropas Sociālā fonda Plus projektam Nr. 4.2.2.5/1/23/I/001 "Dalība starptautiskos izglītības pētījumos izglītības kvalitātes monitoringa sistēmas attīstībai un nodrošināšanai”.

Starptautiskie TIMSS 2023 dalībnieki

Pamatā TIMSS piedalās valstis, bet dažkārt piedalās tikai atsevišķas izglītības sistēmas vai valstu daļas. Kopumā TIMSS 2023 piedalījās 59 valstis un 6 valstu atsevišķi reģioni (pavalstis, provinces) (skat. 1. tabulu).

1. tabula. Dalībvalstis

*Pētījums tiek realizēts “papīra” formātā, izmantojot saikņu uzdevumus

Izlase

TIMSS 2023 pētījuma mērķa populācija (ģenerālā kopa) bija visi 4. klases skolēni Latvijā. Saskaņā ar pētījuma nolikumu no izlases veidošanas nav vēlams izslēgt vairāk par 5% no pētījuma populācijas, kuros Latvija šajā pētījuma ciklā veiksmīgi iekļāvās.

Lai pētījuma izlase būtu maksimāli reprezentatīva, visas potenciālās pētījuma dalībskolas pirms izlases veidošanas tika sadalītas apakšizlases slāņos jeb stratos. TIMSS 2023 izlase Latvijā tika veidota no šādiem slāņiem:

• mācību valoda – latviešu, krievu;
• urbanizācija – Rīga, Valstspilsētas, pilsētas un lauki;
• skolas tips –vidusskolas, pamatskolas un sākumskolas.

TIMSS pētījuma izlase ir reprezentatīva stratificēta divu pakāpju klasterizlase. Vairāk par izlasi var iepazīties TIMSS 2019 rezultātu ziņojumā (Mihno, Geske, 2020).

Latviju pētījumā pārstāvēja 4299 skolēni un 367 skolotāji no 154 skolām un 4299 skolēnu vecāki.

Katru no turpmāk minētajām matemātikas tēmām katrā satura jomā var novērtēt, izmantojot elementus, kas mēra attiecīgi zināšanu, pielietošanas vai spriešanas kognitīvo jomu. Turklāt ir sagaidāms, ka satura jomas tematu aptverošie elementi tiks izmantoti dažādos kontekstos. Vismaz 15 procentiem no tiem jābūt bez konteksta, bet pārējiem - no vienkāršām problēmu risināšanas situācijām līdz sarežģītiem paplašinātiem scenārijiem problēmu risināšanai.

Skaitļi

Sākumskolā matemātikas pamatu veido skaitļi. Skaitļu satura jomu veido trīs tematiskās jomas. 50 % no vērtējuma, kas veltīti skaitļiem, ir sadalīti šādi:

• Veseli skaitļi (25%)
• Izteiksmes, vienkārši vienādojumi un sakarības (15 %);
• Daļas un decimāldaļas (10 %).

Veseli skaitļi ir skaitļu jomas dominējošā sastāvdaļa, un skolēniem jāspēj rēķināt ar saprātīga lieluma veseliem skaitļiem. TIMSS vērtējumā ceturtajā klasē ir iekļauts arī ievads algebriskajos jēdzienos, tostarp izpratne par mainīgo (nezināmo) izmantošanu vienkāršos vienādojumos un sākotnējā izpratne par attiecībām starp lielumiem. Tomēr, tā kā priekšmeti un daudzumi bieži vien nav izteikti veselos skaitļos, ir svarīgi, lai skolēni izprastu arī daļskaitļus un decimāldaļskaitļus. Skolēniem jāspēj salīdzināt, saskaitīt un atņemt pazīstamas daļas un decimāldaļas.

Veseli skaitļi

1. Atpazīst vērtību vietu skaitļiem līdz 6 cipariem, savieno skaitļu attēlojumus (vārdus, simbolus un modeļus, tostarp ar skaitļu rindām) un salīdzina skaitļus.
2. Saskaita un atņem līdz četrciparu skaitļiem.
3. Reizina (līdz trīsciparu skaitļiem ar viencipara skaitli un divciparu skaitļiem ar divciparu skaitli) un dala (līdz trīsciparu skaitļiem ar viencipara skaitli).
4. Risina uzdevumus, kas saistīti ar nepāra un pāra skaitļiem, skaitļu koeficientiem, reizinātājiem, skaitļu noapaļošanu (ar precizitāti līdz tuvākajam 10) un veic aprēķinus.
5. Apvieno divas vai vairākas skaitļu īpašības vai darbības, lai atrisinātu uzdevumu.

Izteiksmes, vienkārši vienādojumi un sakarības

1. Atrod trūkstošo skaitli vai darbību skaitliskā izteiksmē (piemēram, 17 + w = 29).
2. Apvieno vai raksta formulas vai skaitliskas izteiksmes, lai attēlotu problēmsituācijas, kurās var būt nezināmie.
3. Saskaņo, apraksta vai izmanto sakarības labi definētā modelī (piemēram, apraksta sakarības starp saistītiem terminiem, atbilstoši dotajiem noteikumiem izveido veselu skaitļu pārus).

Daļas un decimāldaļas

1. Apraksta daļskaitli kā daļu no veseluma vai kopuma; savieno dažādus daļu attēlošanas veidus (vārdi, skaitļi un modeļi); salīdzina daļu lielumu; saskaita un atņem vienkāršas daļas ar līdzīgiem saucējiem 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 vai 100.
2. Savieno dažādus decimāldaļu attēlojumus (vārdi, skaitļi un modeļi); salīdzina un sakārto decimāldaļas un sasaista decimāldaļas ar parastajiem daļskaitļiem; noapaļo decimāldaļas; saskaita un atņem decimāldaļas (līdz divām zīmēm aiz komata).

Mērīšana un ģeometrija

Mūs ieskauj dažādu formu un izmēru objekti, un ģeometrija palīdz mums vizualizēt un izprast attiecības starp formām un izmēriem. Mērīšana ir objektu un parādību īpašību (piemēram, garuma un laika) kvantitatīvas noteikšanas process. Divas tematiskās jomas mērīšanā un ģeometrijā ir šādas:

• Mērīšana (15%);
• Ģeometrija (15%).

Ceturtajā klasē skolēniem jāprot izmantot lineālu, lai izmērītu garumu; veikt aprēķinus, kas saistīti ar garumu, masu, tilpumu un laiku; aprēķināt figūru laukumus, pamatojoties uz taisnstūriem; aprēķināt daudzstūru perimetrus; izmantot kubus, lai noteiktu tilpumus. Skolēniem jāprot noteikt līniju, leņķu un dažādu divdimensiju un trīsdimensiju figūru īpašības un raksturlielumus. Telpiskā izjūta ir neatņemama ģeometrijas mācību sastāvdaļa, un skolēniem būs jāapraksta un jāzīmē dažādas ģeometriskas figūras. Viņiem arī jāprot analizēt ģeometriskās sakarības un izmantot šīs sakarības, lai izdarītu secinājumus par ģeometriskiem objektiem.

Mērīšana

1. Mērot novērtē, saskaita un atņem garumus (milimetros, centimetros, metros, kilometros).
2. Saskaita un atņem masu (gramos un kilogramos), tilpumu (mililitros un litros) un laiku (minūtēs un stundās), izvēlas atbilstošus mērvienību veidus un lielumus un nolasa skalas.
3. Nosaka daudzstūru perimetrus, taisnstūru laukumus, figūru laukumus, kas pārklāti ar kvadrātiem pilnībā vai daļēji, un ar kubiem piepildītus tilpumus.

Ģeometrija

1. Atpazīst un zīmē paralēlas un perpendikulāras līnijas, taisnus leņķus un leņķus, kas ir mazāki vai lielāki par taisno leņķi; salīdzina leņķu relatīvos lielumus.
2. Izmanto elementāras īpašības, tostarp līnijas un rotācijas simetriju, lai aprakstītu un veidotu parastas divdimensiju figūras (aplis, trīsstūri, četrstūri un citi daudzstūri).
3. Izmanto elementāras īpašības, lai aprakstītu trīsdimensiju figūras (kubi, taisnstūrveida ķermeņi, konusi, cilindri un sfēras), to atšķirības un to saistību ar attiecīgajiem divdimensiju attēliem.

Dati

Mūsdienu informācijas sabiedrībā vērojamā datu pārpilnība ir veicinājusi kvantitatīvās informācijas daudzveidīgu vizuālo attēlu rašanos. Bieži vien internetā, laikrakstos, žurnālos, mācību grāmatās, uzziņu grāmatās un rakstos dati ir attēloti diagrammās, tabulās un grafikos. Skolēniem ir jāsaprot, ka grafiki un diagrammas palīdz sakārtot informāciju vai kategorijas un sniedz iespēju salīdzināt datus. Datu satura jomu veido divas tematiskās jomas:

• Datu lasīšana un attēlošana (10%);
• Datu interpretēšana, kombinēšana un salīdzināšana (10%).

Ceturtajā klasē skolēniem jāprot lasīt un veidot datu attēlus. Skolēniem jāprot izdarīt secinājumus no datu attēliem un izmantot datus no viena vai vairākiem avotiem, lai atbildētu uz interesējošiem jautājumiem.

Datu nolasīšana un attēlošana

1. Lasa datus no tabulām, piktogrammām, stabiņu/joslu diagrammām, līniju diagrammām un sektoru diagrammām.
2. Izveido vai aizpilda tabulas, piktogrammas, stabiņu/joslu diagrammas, līniju diagrammas un sektoru diagrammas.

Datu interpretēšana, kombinēšana un salīdzināšana

1. Interpretē datus un izmanto tos, lai atbildētu uz jautājumiem, kas nav tikai tieša attēloto datu nolasīšana.
2. Apvieno vai salīdzina datus no diviem vai vairākiem avotiem un izdara secinājumus, pamatojoties uz diviem vai vairākiem datu kopumiem.

Skolēniem, lai izpildītu augstāk minētos uzdevumus, bija nepieciešams izmantot kognitīvās prasmes – zināšanas, zināšanu pielietošana un pamatošana.

Zināšanas

Matemātikas pielietošanas vai matemātisko situāciju argumentācijas prasme ir atkarīga no matemātisko jēdzienu pārzināšanas un matemātisko prasmju apguves. Jo vairāk attiecīgo zināšanu skolēns spēj atcerēties un jo plašāku jēdzienu klāstu viņš saprot, jo lielāks ir potenciāls risināt visdažādākās problēmsituācijas. Ja skolēniem nebūtu pieejama zināšanu bāze, kas ļauj viegli atcerēties valodu un skaitļus, simboliskās attēlošanas un telpisko attiecību pamatfaktus un pieņēmumus, mērķtiecīga matemātiskā domāšana nebūtu iespējama. Fakti ietver zināšanas, kas nodrošina matemātiskās valodas pamatus, kā arī būtiskākos matemātiskos jēdzienus un īpašības, kas, savukārt, veido matemātiskās domāšanas pamatus. Dažādu metožu izmantošana veido tos matemātikas pamatus, kas nepieciešami problēmu risināšanai, jo īpaši to, ar kurām daudzi cilvēki saskaras ikdienā. Būtībā dažādu metožu prasmīga lietošana nozīmē atcerēties darbību kopumus un to, kā tās veikt. Skolēniem ir efektīvi un precīzi jāizmanto dažādas skaitļošanas metodes un rīki, veicot salīdzinoši pazīstamus un rutīnas uzdevumus. Viņiem ir jāredz, ka konkrētas metodes var izmantot, lai risinātu veselas problēmu kopas, nevis tikai atsevišķas problēmas.

3. tabula. Matemātikas zināšanas jomā ietverto prasmju apraksts

Pielietošana

Pielietošanas joma ietver matemātikas izmantošanu dažādās situācijās (skat. 4. tabulu). Problēmrisināšana ir šīs jomas centrālais elements. Skolēniem jāizvēlas piemērotas darbības, stratēģijas un rīki problēmas risināšanai. Daudzas no problēmām ir reālās dzīves situācijas, tāpēc skolēniem pirms risinājuma īstenošanas ir jāformulē problēma matemātiskā valodā. Šajās situācijās skolēniem ir jāpielieto matemātikas zināšanas par faktiem, prasmes un metodes vai izpratne par matemātiskajiem jēdzieniem, lai izveidotu matemātisku problēmas attēlojumu. Ideju attēlošana veido matemātiskās domāšanas un komunikācijas pamatu, un spēja veidot matemātisku attēlojumu ir būtiska, lai gūtu panākumus šajā priekšmetā. Citas problēmas var būt saistītas ar tīri matemātiskiem jautājumiem, kas ietver, piemēram, skaitliskas vai algebriskas izteiksmes, funkcijas, vienādojumus, ģeometriskas figūras vai statistikas datu kopas. Risinot šīs problēmas, var tikt dots matemātisks attēlojums, un skolēniem var būt nepieciešams interpretēt šo attēlojumu vai izveidot līdzvērtīgu attēlojumu, lai atrisinātu doto problēmu.

4. tabula. Matemātikas pielietošanas jomā ietverto prasmju apraksts

Pamatošana

Matemātiskā pamatošana ietver loģisku, sistemātisku domāšanu. Tā ietver intuitīvu un induktīvu domāšanu, kas balstīta uz modeļiem un likumsakarībām, kuras var izmantot, lai rastu problēmu risinājumus (skat. 5. tabulu). Par argumentācijas procesiem liecina risinājumu metodes izskaidrošana vai pamatošana, vai pamatotu secinājumu izdarīšana, balstoties uz informāciju un pierādījumiem. Pamatojums ir nepieciešams analizējot vai vispārinot matemātiskās sakarības. Lai gan daudzas no argumentācijas jomā uzskaitītajām kognitīvajām prasmēm var izmantot domājot par sarežģītām problēmām un tās risinot, katra no tām pati par sevi ir vērtīgs matemātikas izglītības rezultāts, kas var ietekmēt skolēnu domāšanu kopumā. Piemēram, spriešana ietver spēju novērot un izteikt pieņēmumus. Tā ietver arī loģisku secinājumu izdarīšanu, pamatojoties uz konkrētiem pieņēmumiem un noteikumiem, un rezultātu pamatošanu.

5. tabula. Matemātikas pamatošanas jomā ietverto prasmju apraksts

Tālāk doti galvenās novērtēšanas jomas dabaszinātnēs un tajās ietvertie temati un galvenie elementi, kas tiek novērtēti katrā tematā. Arī dabaszinātņu uzdevumi tiek dalīti ne tikai pēc satura jomām, bet arī kognitīvajām jomām –  zināšanas, pielietošana vai pamatošana.

Bioloģija

Ietver bioloģijas tēmas, ieskaitot organismu īpašības un dzīves procesus, dzīves ciklus, reprodukciju un iedzimtību, organismus, vidi un to mijiedarbību, ekosistēmas un cilvēka veselību. Skolēniem jāprot demonstrēt savas zināšanas par vispārīgām organisma īpašībām, kā tie funkcionē, kā tie mijiedarbojas ar citiem organismiem un vidi, tāpat arī dabaszinātņu konceptu pamatus, saistītus ar dzīves ciklu, iedzimtību un cilvēku veselību.

Organismu raksturojums un dzīves procesi

1. Atšķirības starp dzīvām un nedzīvām lietām un būtnēm un to, kas dzīvām būtnēm nepieciešams, lai dzīvotu:
   1. Atpazīt un aprakstīt atšķirības starp dzīvām un nedzīvām būtnēm (t. i., dzīvas būtnes var vairoties, augt un attīstīties, reaģēt uz stimuliem un nomirt, bet nedzīvas būtnes nevar).
   2. Identificēt, kas dzīvām būtnēm nepieciešams, lai dzīvotu (t. i., gaiss, pārtika vai barības vielas, ūdens un vide, kurā dzīvot).
2. Galveno dzīvo būtņu grupu fiziskās un uzvedības īpatnības:
   1. Salīdzināt un pretstatīt fiziskās un uzvedības īpatnības, kas atšķir galvenās dzīvo būtņu grupas (t. i., kukaiņus, putnus, zīdītājus, zivis, rāpuļus un ziedošos augus); atšķirt dzīvnieku grupas ar mugurkaulu no dzīvnieku grupām bez mugurkaula.
   2. Identificēt vai sniegt piemērus par lielāko dzīvo būtņu grupu pārstāvjiem (t. i., kukaiņiem, putniem, zīdītājiem, zivīm, rāpuļiem un ziedošiem augiem).
3. Dzīvo būtņu galveno orgānu funkcijas:
   1. Sasaistīt galvenos dzīvnieku orgānus ar to funkcijām (piemēram, kauli balsta ķermeni, plaušas uzņem gaisu, sirds cirkulē asinis, kuņģis sagremo pārtiku, muskuļi kustina ķermeni).
   2. Saistīt galvenās augu daļas ar to funkcijām (t. i., saknes uzsūc ūdeni un barības vielas un nostiprina augu, lapas ražo pārtiku, stublājs balsta augu un transportē ūdeni, pārtiku un barības vielas, ziedlapiņas piesaista apputeksnētājus, ziedi ražo sēklas un no sēklām rodas jauni augi).

Dzīves cikli, vairošanās un iedzimtība

1. Dzīves cikla posmi un atšķirības starp parasto augu un dzīvnieku dzīves cikliem:
   1. Identificēt ziedošo augu dzīves cikla posmus (t. i., dīgšanu, augšanu un attīstību, vairošanos un sēklu izplatīšanos).
   2. Atpazīt, salīdzināt un pretstatīt pazīstamu augu un dzīvu būtņu (piemēram, koku, pupu, cilvēku, varžu, tauriņu) dzīves ciklus.
2. Iedzimtība un vairošanās veidi:
   1. Atpazīt, ka augi un dzīvnieki vairojas, lai radītu pēcnācējus ar īpašībām, kas ir ļoti līdzīgas vecāku īpašībām; atšķirt augu un dzīvnieku īpašības, kas tiek mantotas no vecākiem (piemēram, ziedlapiņu skaits, ziedlapiņu krāsa, acu krāsa, matu krāsa), no tām, kas netiek mantotas (piemēram, daži nolauzti koka zari, cilvēka matu garums).
   2. Identificēt un aprakstīt dažādus procesus, kas palielina izdzīvojošo pēcnācēju skaitu (piemēram, augu, kas ražo daudz sēklu, zīdītāju, kas rūpējas par saviem mazuļiem).

Organismi, vide un to mijiedarbība

1. Dzīvo organismu fiziskās īpašības vai uzvedība, kas palīdz tiem izdzīvot vidē:
   1. Saistīt augu un dzīvnieku fiziskās īpašības ar vidi, kurā tie dzīvo, un aprakstīt, kā šīs īpašības palīdz tiem izdzīvot (piemēram, biezs stublājs, vaskots pārklājums un dziļa sakne palīdz augam izdzīvot vidē, kurā ir maz ūdens; dzīvnieka krāsojums palīdz maskēties no plēsējiem).
   2. Saistīt dzīvnieku uzvedību ar vidi, kurā tie dzīvo, un aprakstīt, kā šī uzvedība palīdz tiem izdzīvot (piemēram, migrācija vai ziemas miegs palīdz dzīvniekam palikt dzīvam, ja trūkst pārtikas).
2. Dzīvo organismu reakcija uz vides apstākļiem:
   1. Atpazīt un aprakstīt, kā augi reaģē uz vides apstākļiem (piemēram, pieejamā ūdens daudzumu, saules gaismas daudzumu).
   2. Atpazīt un aprakstīt, kā dažādi dzīvnieki reaģē uz vides apstākļu izmaiņām (piemēram, gaisma, temperatūra, briesmas); atpazīt un aprakstīt, kā cilvēka organisms reaģē uz vides apstākļu izmaiņām un kā tas reaģē uz fiziskām aktivitātēm (piemēram, vingrinājumiem).
3. Cilvēka ietekme uz vidi:
   1. Atpazīt, ka cilvēka rīcībai ir negatīva un pozitīva ietekme uz vidi (piemēram, gaisa un ūdens piesārņojuma negatīvā ietekme, gaisa un ūdens piesārņojuma samazināšanas pozitīvā ietekme); sniegt vispārīgus aprakstus un piemērus par piesārņojuma ietekmi uz cilvēkiem, augiem un dzīvniekiem.

Ekosistēmas

1. Parastās ekosistēmas:
   1. Sasaistīt parastos augus un dzīvniekus (piemēram, mūžzaļos kokus, vardes, lauvas) ar parastajām ekosistēmām (piemēram, mežiem, dīķiem, pļavām).
2. Attiecības vienkāršās barības ķēdēs:
   1. Atpazīt, ka augiem nepieciešama (saules) gaisma, gaiss un ūdens, lai nodrošinātu enerģiju dzīvības procesiem (t. i., augšanai un atjaunošanai, kustībai un vairošanās); paskaidrot, ka dzīvnieki ēd augus vai citus dzīvniekus, lai iegūtu barību, kas tiem nepieciešama, lai nodrošinātu enerģiju dzīvības procesiem (t. i., augšanai un atjaunošanai, kustībai un vairošanās).
   2. Izveidot vienkāršas barības ķēdes modeli, izmantojot parastus augus un dzīvniekus no parastām ekosistēmām (piemēram, meža, tuksneša, upes, okeāna).
   3. Aprakstīt dzīvās būtnes lomu katrā vienkāršas barības ķēdes posmā (piemēram, augi paši ražo savu pārtiku; daži dzīvnieki ēd augus, bet citi dzīvnieki ēd dzīvniekus, kas ēd augus).
   4. Identificēt izplatītākos plēsējus un to upurus un aprakstīt to savstarpējās attiecības.
3. Konkurence ekosistēmās:
   1. Atpazīt un izskaidrot, ka dažās ekosistēmās dzīvās būtnes konkurē ar citām par resursiem (piemēram, pārtiku, gaismu, telpu).

Cilvēku veselība

1. Labas veselības saglabāšanas veidi:
   1. Aprakstīt ikdienas uzvedības paradumus, kas veicina labu veselību (piemēram, sabalansēts uzturs, regulāra sportošana, zobu tīrīšana, pietiekams miegs, saules aizsarglīdzekļu lietošana); identificēt parastos pārtikas avotus, kas ietilpst sabalansētā uzturā (piemēram, augļi, dārzeņi, graudaugi).
   2. Saistīt izplatīto infekcijas slimību pārnēsāšanu, kontaktējoties ar cilvēkiem (piemēram, pieskaršanos, šķaudīšanu, klepu); noteikt vai aprakstīt dažas metodes slimību pārnēsāšanas novēršanai (piemēram, vakcinācija, roku mazgāšana, fiziska attāluma no slimiem cilvēkiem ievērošana).

Fizikālās zinātnes

Ietver vielu klasifikāciju un īpašības, izmaiņas vielās, enerģijas formas un enerģijas pārneses veidus, spēku un kustību. Skolēniem tika jautāts par vielu fizikālajiem stāvoļiem – ciets, šķidrs, gāzveida –, kā arī par biežākajām vielas stāvokļa un formas izmaiņām, biežākajām enerģijas formām un avotiem un to praktisko izmantošanu, pamatjēdzienus par gaismu, skaņu, elektrību un magnētismu, kā arī spēkiem un kustību.

Vielu klasifikācija un īpašības un izmaiņas vielās

1. Vielas stāvokļi un katram stāvoklim raksturīgās atšķirības:
   1. Identificēt un aprakstīt trīs vielas stāvokļus (t. i., cietai vielai ir noteikta forma un tilpums, šķidrai vielai ir noteikts tilpums, bet nav noteikta forma, un gāzei nav ne noteiktas formas, ne tilpuma).
2. Fizikālās īpašības kā vielu klasifikācijas pamats:
   1. Salīdzināt un šķirot priekšmetus un vielas pēc fizikālajām īpašībām (piemēram, svars/masa, tilpums, vielas stāvoklis, spēja vadīt siltumu vai elektrību, spēja peldēt vai nogrimt ūdenī, spēja piesaistīt magnētu). [Piezīme: no ceturtās klases skolēniem netiek sagaidīts, ka viņi atšķirs masu no svara.]
   2. Noteikt metālu īpašības (t. i., elektrības vadītspēja un siltuma vadītspēja) un saistīt šīs īpašības ar metālu lietojumu (piemēram, vara elektrības vads, dzelzs katls).
   3. Aprakstīt vielu maisījumu piemērus un to, kā tos var fiziski atdalīt (piemēram, sijāšana, filtrēšana, iztvaikošana, magnētiskā pievilkšana).
3. Magnētiskā pievilkšana un atgrūšana:
   1. Atpazīt, ka magnētiem ir divi poli un ka līdzīgi poli atgrūž, bet pretēji poli pievelk.
   2. Atpazīt, ka magnētus var izmantot, lai pievilktu dažus metāla priekšmetus.
4. Ikdienas dzīvē novērotās fiziskās izmaiņas:
   1. Identificēt novērojamas vielu izmaiņas, kuru rezultātā nerodas jauni materiāli ar atšķirīgām īpašībām (piemēram, alumīnija skārda izšķīdināšana, sasmalcināšana).
   2. Atpazīt, ka, sildot vai atdzesējot, vielu var pārveidot no viena stāvokļa citā; aprakstīt ūdens stāvokļa izmaiņas (t.i., kušanu, sasalšanu, vārīšanos, iztvaikošanu un kondensāciju).
   3. Noteikt veidus, kā palielināt cietas vielas izšķīdināšanas ātrumu noteiktā ūdens daudzumā (t.i., paaugstinot temperatūru, maisot un sadalot cietu vielu mazākos gabaliņos); atšķirt vienkāršu šķīdumu vāju un stipru koncentrāciju (piemēram, ūdens, kas saldināts ar vienu vai diviem cukura gabaliņiem).
5. Ikdienā novērotās ķīmiskās izmaiņas:
   1. Identificēt novērojamas izmaiņas materiālos, kas rada jaunus materiālus ar atšķirīgām īpašībām (piemēram, pārtikas bojāšanās, degšana, rūsēšana).

Enerģijas veidi un enerģijas pārnese

1. Biežāk sastopamie enerģijas avoti un izmantošanas veidi:
   1. Atpazīt enerģijas avotus (piemēram, Saule, tekošs ūdens, vējš, ogles, nafta, gāze) un apzināties, ka enerģija ir nepieciešama pārvietošanai un transportēšanai, ražošanai, apkurei, apgaismojumam un elektronisko ierīču darbināšanai.
2. Gaisma un skaņa ikdienā:
   1. Saistīt kopīgas fizikālas parādības (t. i., ēnas, atspīdumus un varavīksni) ar gaismas izplatības veidu.
   2. Saistīt kopīgas fizikālas parādības (t. i., vibrējošus objektus un atbalsis) ar skaņas rašanos un gaismas izplatības veidu.
3. Siltuma pārnese:
   1. Aprakstīt, kas notiks, ja karsts un auksts objekts saskarsies (t. i., karstā objekta temperatūra samazinās un aukstā objekta temperatūra paaugstinās).
4. Elektrība un vienkāršas elektriskās sistēmas:
   1. Atpazīt, ka elektrisko enerģiju ķēdē var pārveidot citos enerģijas veidos (piemēram, siltumā, gaismā, skaņā).
   2. Paskaidrot, ka vienkāršām elektriskajām sistēmām (piemēram, lukturītim) ir nepieciešams pilnīgs (nepārtraukts) elektriskais savienojums.

Spēki un kustība

1. Pazīstamie spēki un objektu kustība:
   1. Identificēt gravitāciju kā spēku, kas pievelk objektus Zemei.
   2. Atpazīt, ka spēki (t. i., stumšana un vilkšana) var izraisīt objekta kustības izmaiņas; salīdzināt šo dažāda stipruma spēku (stumšanas un vilkšanas) iedarbību uz objektu vienā vai pretējos virzienos; un atzīt, ka berzes spēks darbojas pretēji kustības virzienam (piemēram, berze, kas darbojas pret stumšanu vai vilkšanu, apgrūtina objekta pārvietošanos pa virsmu).
2. Vienkāršās iekārtas:
   1. Atpazīt, ka vienkāršās iekārtas (piemēram, sviras, trīši, zobrati, rampas) atvieglo pārvietošanu (piemēram, atvieglo priekšmetu pacelšanu, samazina nepieciešamo spēku, maina attālumu, maina spēka virzienu).

Zemes zinātnes

Ietver tēmas – Zemes fizikālās īpašības, resursus un vēsturi; Zemes laikapstākļus un klimatu, un Zemi Saules sistēmā. Skolēniem tika jautāts par Zemes virsmas struktūru un fizikālajām īpašībām un par Zemes svarīgākajiem resursiem, tika lūgts arī aprakstīt dažus Zemes procesus, ko ietekmējušas ievērojamas izmaiņas, un atpazīt laika periodu, kad šīs izmaiņas varēja būt notikušas. Skolēniem tika arī jautāts par Zemi Saules sistēmā, balstoties uz pārmaiņām, kas novērojamas debesīs un uz Zemes.

Zemes fizikālās īpašības, resursi un vēsture

1. Zemes sistēmas fizikālās īpašības:
   1. Atpazīt, ka Zemes virsmu veido sauszeme un ūdens nevienādās proporcijās (vairāk ūdens nekā sauszemes) un to ieskauj gaiss; aprakstīt, kur sastopams saldūdens un sālsūdens.
2. Zemes resursi:
   1. Nosaukt dažus no Zemes resursiem, kurus izmanto ikdienā (piemēram, ūdens, vējš, augsne, meži, nafta, dabasgāze, minerāli).
   2. Izskaidrot, cik svarīgi ir atbildīgi izmantot Zemes atjaunojamos un neatjaunojamos resursus (piemēram, fosilo kurināmo, mežus, ūdeni).
3. Zemes vēsture:
   1. Atpazīt, ka vējš un ūdens maina Zemes ainavu un ka dažas Zemes ainavas iezīmes (piemēram, kalni, upju ielejas) ir radušās pārmaiņu rezultātā, kas notiek ļoti lēni ilgā laika posmā.
   2. Atpazīt, ka dažas augu un dzīvnieku, kas uz Zemes dzīvoja senāk, atliekas (fosilijas) ir atrodamas iežos un ledū, un izdarīt vienkāršus secinājumus par izmaiņām Zemes virskārtā, pamatojoties uz šo atlieku atrašanās vietu.

Zemes laika apstākļi un klimats

1. Laika apstākļi un klimats uz Zemes:
   1. Piemērot zināšanas par ūdens stāvokļa izmaiņām parastos laika apstākļos (piemēram, mākoņu veidošanās, rasas veidošanās, peļķu iztvaikošana, sniegs, lietus).
   2. Aprakstīt, kā laika apstākļi (t. i., temperatūras, mitruma, nokrišņu (lietus vai sniega veidā), mākoņu un vēja diennakts svārstības) var mainīties atkarībā no ģeogrāfiskās atrašanās vietas.
   3. Aprakstīt, kā vidējā temperatūra un nokrišņu daudzums var mainīties atkarībā no gadalaika un atrašanās vietas; atzīt, ka vidējā temperatūra uz Zemes pēdējā gadsimta laikā ir paaugstinājusies, un atzīt, ka šī paaugstināšanās ir ietekmējusi Zemes fizikālās īpašības (piemēram, okeānu līmenis ir paaugstinājies, ledāji ir izkusuši, upes ir izžuvušas, tuksneši ir palielinājušies).

Zeme Saules sistēmā

1. Saules sistēmas objekti un to kustība:
   1. Apraksta Saules sistēmu kā Sauli un planētas, kas riņķo ap to; apzinās, ka ap Zemi riņķo Mēness un ka no Zemes Mēness dažādos mēneša laikos izskatās atšķirīgs.
2. Zemes kustība un ar to saistītie uz Zemes novērotie modeļi:
   1. Paskaidrot, kā diena un nakts ir saistītas ar Zemes rotāciju ap tās asi un kā šīs rotācijas pierādījumu izmantot ēnu mainīgo izskatu dienas laikā.
   2. Atpazīt, ka gadalaiki Zemes ziemeļu un dienvidu puslodēs ir saistīti ar Zemes ikgadējo kustību ap Sauli (un Zemes ass slīpumu).

Kognitīvā dimensija ir iedalīta trīs jomās, kas raksturo domāšanas procesus, kuros skolēniem būtu jāiesaistās, sastopoties ar TIMSS 2023 izstrādātajiem dabaszinātņu jautājumiem. Pirmā joma - zināšanas - attiecas uz skolēnu spēju atcerēties, atpazīt, aprakstīt un sniegt piemērus par faktiem, jēdzieniem un procedūrām, kas ir nepieciešamas, lai iegūtu stabilus pamatus dabaszinātnēs. Otrajā jomā, proti, pielietošanā, galvenā uzmanība tiek pievērsta šo zināšanu izmantošanai, lai salīdzinātu, pretstatītu un klasificētu objektu vai materiālu grupas; dabaszinātņu jēdziena zināšanu saistīšanai ar konkrētu kontekstu; skaidrojumu radīšanai un praktisku problēmu risināšanai. Trešā joma - pamatošana - ietver pierādījumu un dabaszinātņu izpratnes izmantošanu bieži vien nepazīstamās situācijās un sarežģītos kontekstos, lai analizētu, sintezētu un vispārinātu.

Zināšanas

Šīs jomas jautājumi novērtē skolēnu zināšanas par faktiem, attiecībām, procesiem, jēdzieniem un iekārtām (skat. 6. tabulu). Precīzas un plašas faktoloģiskās zināšanas veido pamatu, uz kura skolēni var balstīties, lai sekmīgi iesaistītos sarežģītākās izziņas darbībās, kas ir būtiskas zinātniskajai darbībai.

6. tabula. Dabaszinātņu zināšanu jomā ietverto prasmju apraksts

Pielietošana

Šīs jomas uzdevumi prasa, lai skolēni pielieto zināšanas par zinātnes faktiem, sakarībām, procesiem, jēdzieniem, iekārtām un metodēm kontekstos, kas varētu būt bieži sastopami dabaszinātņu mācīšanā un apguvē (skat. 7. tabulu).

7. tabula. Dabaszinātņu pielietošanas jomā ietverto prasmju apraksts

Pamatojums

Šīs jomas uzdevumi prasa, lai skolēni, analizējot datus un citu informāciju, izdarītu secinājumus un paplašinātu savu izpratni jaunās situācijās. Zinātniskā argumentācija ietver arī hipotēžu izvirzīšanu, kā arī zinātnisko modeļu un pētījumu izstrādi. Atšķirībā no dabaszinātņu faktu un jēdzienu tiešāka pielietojuma, kas ir piemērs pielietošanas jomā, pamatojuma jomas uzdevumi var ietvert mazāk izplatītus vai sarežģītākus kontekstus (skat. 8. tabulu). Atrisinot šādus uzdevumus, var izmantot vairāk nekā vienu pieeju vai metodi.

8. tabula. Dabaszinātņu pamatošanas jomā ietverto prasmju apraksts

Lai pilnvērtīgi interpretētu skolēnu matemātikas sasniegumus un saikni ar skolēnu sniegumu, risinot novērtēšanas uzdevumus, TIMSS piedāvā kompetences līmeņu skalas, kas palīdz novērtēt katras valsts skolēnu prasmes un spējas, kā arī izvērtēt skolēnu proporcionālo sadalījumu katrā no kompetences līmeņiem (skat. 9. un 10. tabulu). TIMSS piedāvā 4 līmeņu grupas: ļoti augsts kompetences līmenis (virs 625 punktiem), augsts kompetences līmenis (vismaz 550 punkti), vidējs kompetences līmenis (vismaz 475 punkti), zems kompetences līmenis (vismaz 400 punkti).

9. tabula. Matemātikas kompetenču līmeņu apraksts

10. tabula. Dabaszinātņu kompetenču līmeņu apraksts

TIMSS 2023 ir datorizēts pētījums, kopš TIMSS 2019 visas valstis ir pārgājušas uz datorizētu testēšanu, izņemot tikai dažas valstis, kas joprojām testēšanu veica drukātā formātā. Tomēr IEA nodrošina šo valstu rezultātu sasaisti ar TIMSS 2023 rezultātiem, izmantojot to tendences novērtējuma materiālu daļu, kas tika saglabāta no TIMSS 2019 un agrākiem cikliem, uz TIMSS 2023 materiāliem.

Datorizētai testēšanai ir vairākas priekšrocības, viena no būtiskākajām, ka ir iespējams izmantot inovatīvākas skolēnu novērtēšanas metodes, piemēram, iespējams iekļaut daudzveidīgāku un plašāku uzdevumu klāstu, interaktīvas funkcijas, multimodālus materiālus. Kā arī datorizēta testēšana nodrošina drošāku testu administrēšanu, uzticamāku un salīdzināmāku vērtēšanu. Turklāt datorizētais formāts ļauj veikt modernu analīzi, izmantojot modernas metodoloģijas, piemēram, mašīnmācīšanos, tostarp procesu datu ieguvi, lai identificētu skolēnu atbilžu modeļus un tendences, nodrošinot niansētāku izpratni par viņu stiprajām un vājajām pusēm un mācību vajadzībām.

TIMSS 2023 piedāvā daudzveidīgu uzdevumu veidu klāstu. Papildus tradicionālajiem diskrētajiem uzdevumiem, kas novērtē dažādus matemātiskus un dabaszinātniskus jēdzienus, vērtējumā iekļauti arī paplašināti problēmu risināšanas un izpētes (PSI) uzdevumi, kas sastāv no vairākiem savstarpēji saistītiem uzdevumiem. Šie inovatīvie PSI uzdevumi, kas pirmo reizi ieviesti TIMSS 2019, ir izstrādāti tā, lai imitētu reālās pasaules scenārijus, izvirzot skolēniem sarežģītus uzdevumus, kas prasa kritisku, radošu un analītisku domāšanu. Atdarinot autentisku problēmu risināšanas pieredzi, tostarp simulējot rezultātus, kurus skolēni var novērot, PSI uzdevumi rosina skolēnus iesaistīties zinātniskajā pētniecībā, modelēt matemātiskās sakarības un izstrādāt praktisku problēmu risinājumus. Piemēram, PSI uzdevumā skolēniem var lūgt izstrādāt eksperimentu, lai pārbaudītu augsnes pH ietekmi uz augu augšanu, vai optimizēt trauka formu, lai maksimāli palielinātu tā tilpumu, vienlaikus samazinot tā virsmas laukumu. Strādājot ar šiem interaktīvajiem uzdevumiem, skolēni demonstrē savas spējas pielietot matemātiskos un zinātniskos jēdzienus reālās dzīves kontekstā, loģiski domāt un efektīvi izklāstīt savus apsvērumus. PSI jautājumu iekļaušana TIMSS 2023 sniedz visaptverošāku un plašāku priekšstatu par skolēnu mācību rezultātiem, kas sniedz iespēju novērtēt ne tikai satura zināšanas, bet arī prasmes un kompetences, kas nepieciešamas, lai gūtu panākumus arvien sarežģītākā un savstarpēji saistītākā pasaulē.

TIMSS 2023 skolēnu novērtēšanā tiek izmantots adaptīvais dizains, kas ļauj nodrošināt iespēju veikt uzdevumu komplektu rotāciju atbilstoši skolēnu spējām, lai uzlabotu efektivitāti un optimizētu skolēnu iesaisti.  Šāda pieeja palīdz nodrošināt skolēnu motivāciju veikt uzdevumus, tie maksimāli tiek piemeklēti atbilstoši viņu prasmēm, kā arī šāda pieeja dod iespēju samazināt veicamo uzdevumu skaitu, saglabājot novērtējamā satura un prasmju klāstu.

Balstoties uz TIMSS 2019 ieviestās vides izpratnes sasniegumu skalas panākumiem, TIMSS 2023 turpina paplašināt tās darbības jomu, lai novērtētu zināšanas un attieksmi pret vidi. Šis TIMSS 2023 komponents sniedz vērtīgu ieskatu skolēnu izpratnē par vides jautājumiem, tostarp klimata pārmaiņām, bioloģisko daudzveidību un saglabāšanu. Pārbaudot skolēnu zināšanas par šiem tematiem, TIMSS 2023 sniedz ieskatu skolēnu spējā apzināties cilvēka un dabas sistēmu savstarpējo saistību un spējā kritiski domāt par cilvēka darbības ietekmi uz vidi. TIMSS 2023 informāciju par skolēnu zināšanām vides jomā papildina datu vākšana par skolēnu attieksmi pret dabu un iesaistīšanos videi draudzīgā rīcībā. Novērtējot gan zināšanas, gan attieksmi, TIMSS 2023 sniedz vispusīgāku izpratni par skolēnu vides kompetenci, kas ir būtiska, lai skolēni spētu pieņemt apzinātus lēmumus par ilgtspējību un kļūtu par aktīviem dalībniekiem globālo vides problēmu risināšanā. Šie dati var sniegt informāciju izglītības politikas veidotājiem un praktiķiem, palīdzot noteikt jomas, kurās izglītības sistēmas var labāk atbalstīt vides apziņas attīstību.

11. tabulā apkopota informācija par valstu vidējiem sasniegumiem matemātikā (no augstākajiem uz zemākajiem) kopā ar sasniegumu izkliedi salīdzinājumā ar valstu vidējo rādījumu. Valstis sakārtotas, balstoties uz vidējiem valstu sasniegumiem, kā redzams, tad augstākie sasniegumi ir Singapūras, Taivānas, Korejas, Honkongas un Japānas skolēniem, līdzīgi kā iepriekšējos TIMSS ciklos. Kā redzams, tad Singapūras un Taivānas skolēnu vidējie rādītāji ir virs 600 punktiem. Piecām Āzijas valstīm seko sestā Makao un tad Lietuvas skolēnu sasniegumi, pārsniedzot 560 punktu slieksni, kas ir statistiski nozīmīgi augstāk nekā iepriekšējos ciklos (542 punkti TIMSS 219) (11. tabula). Latvijas skolēnu sasniegumi šajā ciklā ir 534 punkti, kas ir  statistiski nozīmīgi zemāki nekā iepriekšējā TIMSS 2019 ciklā (546 punkti) (skat. 1. attēlu). Rezultātu krituma cēloņi varētu būt lielo pārmaiņu sekas, kā Covid pandēmija (38% vecāku uzskata, ka pandēmija ir ļoti negatīvi ietekmējusi viņu bērnu sekmes, savukārt 45 %, ka vidēji; savukārt lielākā daļa skolu direktori, apgalvo, ka 1. klases laikā skola bija slēgta 1-3 mēnešus (75%), bet 2. klases laikā 4 vai vairāk mēnešus – (66%)), jaunā mācību standarta ieviešana un arī pāreja uz mācībām valsts valodā. Par uzskatāmākām sasniegumu izmaiņu tendencēm varētu spriest pēc TIMSS 2027 cikla.

11. tabula. Matemātikas sasniegumi TIMSS 2023 starptautiskā salīdzinājumā

1. attēls. Latvijas un Lietuvas skolēnu matemātikas sasniegumu izmaiņas starp pētījumu cikliem

12. tabulā apkopoti dati par meiteņu un zēnu sasniegumiem un to atšķirībām, kā redzams, tad lielākajā daļā valstu zēni matemātikā uzrāda statistiski nozīmīgi augstākus sasniegumus nekā meitenes. Tikai vienā valstī meiteņu sasniegumi ir statistiski nozīmīgi augstāki nekā zēnu sasniegumi un tā ir Dienvidāfrika, kur meiteņu sasniegumi ir par 29 punktiem augstāki nekā zēnu sasniegumi, savukārt vislielākā zēnu un meiteņu sasniegumu atšķirība par labu zēniem ir Francijā un Austrālijā - 23 punkti.

Arī Latvijā un Lietuvā zēni uzrāda statistiski nozīmīgi augstākus rezultātus nekā meitenes, attiecīgi 8 punkti un 13 punkti. TIMSS 2019 Latvijas un Lietuvas zēnu sasniegumi bija augstāki nekā meitenēm, bet tie nebija statistiski nozīmīgi, un abām valstīm šī atšķirība bija tikai 5 punkti (skat. 2. attēlu). Latvijas gadījumā straujāks kritums ir bijis meitenēm, savukārt Lietuvā straujāks kāpums zēniem, kas liek domāt, ka abām valstīm būtu jādomā par matemātikas mācīšanu meitenēm.

2. attēls. Latvijas un Lietuvas skolēnu matemātikas sasniegumu izmaiņas salīdzinājumā starp dzimumiem

12. tabula. Valstu matemātikas sasniegumu TIMSS 2023 salīdzinājums starp dzimumiem

13. tabulā sakārtotas pētījuma dalībvalstis pēc skolēnu īpatsvara, kuri sasnieguši augstāko līmeni matemātikā. Tabula demonstrē, cik procentu skolēnu katrā dalībvalstī spējuši sasniegt aprakstītos sasnieguma līmeņus. Līmeņu sasniegšana rēķināta kumulatīvi, kas nozīmē, ka visi tie skolēni, kas sasnieguši augstākos līmeņus, spējuši sasniegt arī zemākos, savukārt ne visi, kas spēj sasniegt zemākos līmeņus, spēj tikt galā ar augstākā līmeņa uzdevumiem.

13. tabula. Matemātikas kompetenču līmeņus sasniegušo skolēnu īpatsvars TIMSS 2023 starptautiskā salīdzinājumā

Vismaz 90% Āzijas valstu skolēni spēj sasniegt vidējo kompetences līmeni, vēl vairāk, vismaz 70% skolēnu spēj sasniegt augstu kompetences līmeni Singapūrā, Taivānā, Honkongā, Korejā un Japānā. Bet visās 6 valstīs vismaz 30% skolēnu spēj sasniegt augstāko kompetences līmeni.

Latvijā 12% skolēnu spēj sasniegt ļoti augsto matemātikas kompetences līmeni, kas ir vairāk nekā iepriekšējā TIMSS 2019 ciklā, tomēr ir sarucis to skolēnu skaits, kas spēj sasniegt augsto kompetences līmeni (no 50% uz 44%). Kā arī palielinājies to skolēnu skaits, kas nevar sasniegt zemāko kompetences līmeni. Ja aplūkojam Lietuvas situāciju, tad redzams, ka Lietuvā 20% skolēnu spēj sasniegt augstāko kompetences līmeni, kā arī parējos kompetenču līmeņus spēj sasniegt vairāk skolēnu nekā iepriekšējā ciklā (skat. 3. attēlu).

3. attēls. Latvijas un Lietuvas skolēnu matemātikas sasniegumu sadalījuma kompetenču līmeņos TIMSS ciklos salīdzinājums

Kā jau minēts, tad TIMSS 2023 skolēnu novērtēšana matemātikā 4. klasēs notiek trīs satura jomās: skaitļi, mērīšana un ģeometrija, dati. Novērtējumā iekļauto jautājumu īpatsvars atkarīgs no katrā jomā ietverto tematu skaita, kas tiek ņemts vērā izstrādājot vērtēšanas metodiku un punktu sadalījumu skalās.

14. tabulā redzami valstu vidējie matemātikas sasniegumi katrā no trim satura jomām, sakārtoti pēc valstu vidējiem rādītājiem matemātikā. Latvijas skolēniem visveiksmīgāk veicies ar Mērījumu un ģeometrijas uzdevumiem, līdzīgi kā Āzijas valstu skolēniem. Latvijas skolēniem Mērījumu un ģeometrijas skalas rezultāti atšķiras par 6 punktiem no Latvijas skolēnu vidējiem sasniegumiem matemātikā, šī atšķirība ir statistiski nozīmīga. Savukārt Lietuvas skolēniem viszemākie punkti ir tieši Mērījumos un ģeometrijā, par 5 punktiem atšķiroties no Lietuvas skolēnu vidējiem sasniegumiem matemātikā, kas ir statistiski nozīmīga atšķirība. Savukārt par 6 punktiem augstāki Lietuvas skolēniem ir punkti satura jomā Dati un arī šī atšķirība ir statistiski nozīmīga. Tomēr, salīdzinot Latvijas un Lietuvas skolēnu sasniegumus, redzams, ka Lietuvas skolēniem vidēji visās skalās skolēnu sasniegumi ir augstāki nekā vidēji Latvijas skolēniem. Vislielākā punktu starpība ir tieši skalā Dati  - 35 punkti.

14. tabula. Sasniegumi matemātikas satura jomās TIMSS 2023 starptautiskā salīdzinājumā

15. tabulā redzami valstu skolēnu rādītāji kognitīvajās skalās – zināšanas, pielietošana un pamatošana. Rādītāji sakārtoti, balstoties uz valstu vidējiem rādītājiem matemātikā. Latvijas skolēnu sasniegumi visās skalās ir 534 punkti. Savukārt Lietuvas skolēni ir spēcīgāki Pielietošanas skalā, kur ieguvuši 566 punktus, kas ir par 5 punktiem vairāk nekā vidēji matemātikas skalā, un šī atšķirība ir statistiski nozīmīga. Savukārt Zināšanu un pamatošanas skalā skolēnu sasniegumi ir statistiski nozīmīgi zemāki nekā vidēji matemātikas skalā, attiecīgi 556 un 554 punkti. Singapūras, Taivānas, Korejas un Japānas skolēnu sasniegumi Zināšanu skalā ir statistiski nozīmīgi augstāki nekā matemātikas skalā vidēji.

15. tabula. Sasniegumi matemātikas kognitīvajās jomās TIMSS 2023 starptautiskā salīdzinājumā

16. tabulā apkopota informācija par IEA TIMSS 2023 dalībvalstu rezultātiem dabaszinātnēs.

16. tabula. Dabaszinātņu sasniegumi TIMSS 2023 starptautiskā salīdzinājumā

Kā redzams arī dabaszinātnēs augstākie rezultāti ir Singapūrai, Korejai un Taivānai, kam seko Turcijas un Japānas skolēni. Tikai Singapūras skolēnu vidējie rādītāji pārsniedz 600 punktus. Latvijas skolēnu vidējais rādītājs dabaszinātnēs ir 526 punkti un standartnovirze ir 77 punkti. Savukārt Lietuvas 4. klašu skolēnu vidējais rādītājs ir 537 punkti un standartnovirze 74 punkti, kas nozīmē, ka Lietuvas skolēnu rezultāti ir tuvāk Lietuvas skolēnu vidējam rādītājam, nekā Latvijas skolēniem.

Salīdzinot mūsu skolēnu rezultātus ar iepriekšējiem cikliem, Latvijas skolēnu sasniegumi ir statistiski nozīmīgi zemāki nekā TIMSS 2019, arī šeit, līdzīgi kā matemātikā, iespējams skaidrot šo kritumu ar esošajām pārmaiņām izglītības sistēmā. Savukārt, aplūkojot kaimiņus lietuviešus, redzams, ka pēdējo ciklu rezultāti Lietuvas skolēniem statistiski nozīmīgi neatšķiras, kas noteikti ir vērā ņemams sniegums, īpaši Covid pandēmijas apstākļos (skat. 4. attēlu).

4. attēls. Latvijas un Lietuvas skolēnu dabaszinātņu sasniegumu izmaiņas starp pētījumu cikliem

Salīdzinot sasniegumu vidējos rādītājus starp meitenēm un zēniem, redzams, ka arī šeit kopumā zēnu sasniegumi ir augstāki nekā meitenēm (skat. 17. tabulu). Latvijas un Lietuvas meitenes uzrāda augstākus sasniegumus par zēniem, bet šīs atšķirības nav statistiski nozīmīgas. Tātad principā Latvijas un Lietuvas meiteņu un zēnu sasniegumi ir vienlīdz augsti. Savukārt salīdzinot Latvijas un Lietuvas zēnu un meiteņu sasniegumus starp pētījumu cikliem, redzams, ka gan Latvijas zēnu, gan meiteņu sasniegumi samazinājušies par 16-17 punktiem, savukārt Lietuvas skolēniem par 1 punktu (skat., 5. attēlu).

17. tabula. Valstu dabaszinātņu sasniegumu TIMSS 2023 salīdzinājums starp dzimumiem

5. attēls. Latvijas un Lietuvas skolēnu dabaszinātņu sasniegumu izmaiņu salīdzinājums starp dzimumiem

18. tabulā sakārtotas pētījuma dalībvalstis pēc to skolēnu īpatsvara, kuri sasnieguši augstāko līmeni dabaszinātnēs. Tabula demonstrē, cik procentu skolēnu katrā dalībvalstī spējuši sasniegt aprakstītos sasnieguma līmeņus. Līmeņu sasniegšana rēķināta kumulatīvi, kas nozīmē, ka visi tie skolēni, kas sasnieguši augstākos līmeņus, spējuši sasniegt arī zemākos, savukārt ne visi, kas spēj sasniegt zemākos līmeņus, spēj tikt galā ar augstākā līmeņa uzdevumiem.

Kā redzams, tad 44% Singapūras skolēnu spēj sasniegt ļoti augstas kompetences līmeni, vairāk kā 70 % Singapūras un Korejas skolēnu spēj sasniegt augsto kompetences līmeni. Vismaz 90% skolēnu Singapūrā, Korejā un Taivānā var sasniegt vidējo kompetences līmeni. Taivānā tikai 1% skolēnu nevar sasniegt zemo kompetences līmeni. Latvijā 6% skolēnu nespēj sasniegt pat zemāko kompetences līmeni, bet 40% skolēnu var sasniegt augstāko kompetences līmeni, kas ir mazāk nekā iepriekšējā ciklā, kur 48% skolēnu varēja sasniegt šo līmeni. Par 10% sarucis arī to skolēnu skaits, kuri var sasniegt vidējo kompetences līmeni, bet pieaudzis to skolēnu skaits par 1%, kas spēj sasniegt ļoti augstu kompetences līmeni (9%). Salīdzinot ar Lietuvas 4. klases skolēniem, tad zemāko kompetences līmeni Lietuvā nespēj sasniegt 4% skolēnu, savukārt augstāko kompetences līmeni spēj sasniegt 45% skolēnu, bet ļoti augsto 11% Lietuvas skolēnu (skat., 6. attēlu).

18. tabula. Dabaszinātņu kompetenču līmeņu sasniegušo skolēnu īpatsvars TIMSS 2023 starptautiskā salīdzinājumā

6. attēls. Latvijas un Lietuvas dabaszinātņu sasniegumu sadalījuma kompetences līmeņos salīdzinājums starp cikliem

19. tabulā redzami valstu vidējie dabaszinātņu sasniegumi katrā no trim satura jomām, sakārtoti pēc valstu vidējiem rādītājiem dabaszinātnēs. Latvijas skolēniem labāk veicies ar Fizikālo zinātņu uzdevumiem, kur vidēji skolēni ieguvuši 533 punktus, kas ir statistiski nozīmīgi augstāks rādītājs nekā skalas vidējais. Vissliktāk Latvijas skolēniem veicies ar Bioloģijas jomas uzdevumiem, kur mūsu skolēni ieguvuši vidēji 518 punktus, kas ir par 7 punktiem zemāk nekā vidējā skala, un šī atšķirība arī ir statistiski nozīmīga. Līdzīgi Latvijas skolēniem bija arī TIMSS 2019 ciklā, kur statistiski nozīmīgi augstāki sasniegumi bija tieši Fizikālajās zinātnēs, bet zemāki Bioloģijā un Zemes zinātnēs. Arī kaimiņiem lietuviešiem ar Fizikālās jomas uzdevumiem veicies labāk nekā ar Bioloģijas jomas uzdevumiem.

19. tabula. Sasniegumi dabaszinātņu satura jomās TIMSS 2023 starptautiskā salīdzinājumā

20. tabulā redzami valstu skolēnu rādītāji dabaszinātņu kognitīvajās skalās – zināšanas, pielietošana un pamatošana. Rādītāji sakārtoti balstoties uz valstu vidējiem rādītājiem dabaszinātnēs. Latvijas skolēni augstākus rādītājus uzrāda pamatošanā, lai gan šī atšķirība nav statistiski nozīmīga, līdz ar to varam apgalvot, ka skolēniem visas trīs kognitīvās jomas dabaszinātnēs ir vienlīdz spēcīgi attīstītas. Savukārt Lietuvas skolēniem statistiski nozīmīgi augstāki rādītāji ir tieši pamatošanas jomā, un statistiski nozīmīgi zemāki zināšanu pielietošanā nekā skalas vidējais rādītājs.

20. tabula. Sasniegumi matemātikas kognitīvajās jomās TIMSS 2023 starptautiskā salīdzinājumā

Skolas atrašanās vieta un matemātikas sasniegumi

Skolas atrašanās vieta ir būtisks faktors, kas ļauj analizēt datus, ņemot vērā skolas sociālekonomiskos apstākļus un iespējas. Īpaši domājot par pašvaldības vai valsts iespējām veicināt šos apstākļus, lai nodrošinātu vienlīdz kvalitatīvu izglītību visiem skolēniem neatkarīgi no skolas atrašanās vietas. Kā redzams 7. attēlā, tad skolēniem, kas mācās lauku skolās sasniegumi vidēji (520 punkti) ir zemāki nekā skolēniem no citu apdzīvoto vietu skolām, tomēr šie sasniegumi statistiski nozīmīgi neatšķiras (α=0,05) no skolēniem, kas mācās Valstspilsētu skolās. Savukārt visaugstākie sasniegumi (543 punkti) ir Rīgas skolu skolēniem, un tie statistiski nozīmīgi neatšķiras (α=0,05) no Valstspilsētu un pilsētu skolēnu sasniegumiem (skat. 7. attēlu).

7. attēls. Latvijas skolēnu sasniegumi matemātikā, ņemot vērā skolas atrašanās vietu

Vislabāk Latvijas skolēniem veicas ar mērīšanas un ģeometrijas uzdevumiem, neatkarīgi no apdzīvotās vietas, kur atrodas skola, kā arī šeit lauku skolu skolēnu sasniegumi statistiski nozīmīgi atšķiras tieši no pilsētu skolēnu sasniegumiem un Rīgas skolu skolēnu sasniegumiem visās trīs matemātikas skalās – skaitļi, mērījumi un ģeometrija un dati. Pilsētu un lauku skolu skolēniem labāk veicies ar uzdevumiem datu skalā nekā skaitļu skalā, bet otrādi ir skolēniem Valstspilsētās un Rīgā. Lauku skolēnu sasniegumi visās kognitīvās jomas uzdevumos statistiski nozīmīgi atšķiras no skolēnu sasniegumiem pilsētu skolās un Rīgas skolās. Lauku skolēni un skolēni pilsētās veiksmīgāk tiek galā ar uzdevumiem, kuros jādemonstrē savas zināšanas, bet vissliktāk ar pamatošanas uzdevumiem, kamēr Rīgas skolu skolēniem un Valstspilsētu skolēniem nedaudz labāk veicas ar pielietošanas uzdevumiem (skat. 8. un 9. attēlu).

8. attēls. Latvijas skolēnu sniegums matemātikas satura jomās, ņemot vērā skolas atrašanās vietu

9. attēls. Latvijas skolēnu sniegums matemātikas kognitīvajās jomās, ņemot vērā skolas atrašanās vietu

Salīdzinot skolēnu rezultātus ciklu griezumos un ņemot vērā skolu atrašanās vietu, redzams, ka vislielākais sasniegumu kritums no iepriekšējā cikla ir tieši Rīgas skolu skolēniem, savukārt vismazākais - pilsētu skolās un lauku skolās. Tas liek domāt, ka pilsētās un lauku skolās izglītības kvalitāte ir stabilāka, izglītības procesu mainība skolas darbu ietekmē mazāk (skat. 10. attēlu).

10. attēls. Latvijas skolēnu sasniegumi matemātikā, ņemot vērā skolas atrašanās vietu, salīdzinājums starp TIMSS cikliem

Aplūkojot skolēnu snieguma līmeņu sadalījumu atbilstošās apdzīvoto vietu skolās, redzams, ka visvairāk skolēnu ar ļoti augstiem sasniegumiem ir Rīgas un pilsētu skolās, atbilstoši 13% un 14% skolēnu. Salīdzinot ar TIMSS 2019, tad redzams, ka lielākais kāpums ir noticis tieši pilsētu skolās, kur no 6 līdz 14 procentpunktiem ir pieaudzis to skolēnu skaits, kas spēj sasniegt šo ļoti augsto kompetences līmeni. Arī lauku skolās un Valstspilsētu skolās ir palielinājies skolēnu īpatsvars šajā ļoti augsto kompetenču līmenī. Tomēr ir pieaudzis arī to skolēnu īpatsvars, kas nespēj sasniegt zemāko kompetences līmeni, un šeit vislielākais pieaugums ir tieši Valstspilsētu skolās (skat 11. attēlu).

11. attēls. Latvijas skolēnu matemātikas sasniegumu sadalījuma kompetenču līmeņos, ņemot vērā skolas atrašanās vietu, salīdzinājums starp TIMSS cikliem

Skolas tips un matemātikas sasniegumi

Analizējot skolēnu sasniegumus matemātikā, pamatojoties uz skolas, kurā viņi mācās, tipu, redzams, ka skolēniem, kuri mācās vidusskolu 4. klasēs rezultāti (539 punkti) ir augstāki kā skolēniem, kas mācās sākumskolu (536 punkti) vai pamatskolu (521 punkts) 4. klasēs. Tomēr tie statistiski nozīmīgi (α=0,05) atšķiras tikai starp vidusskolu un pamatskolu 4. klašu skolēniem (skat. 12. attēlu).

12. attēls. Latvijas skolēnu matemātikas sasniegumu sadalījums, ņemot vērā skolas tipu

Mērīšanas un ģeometrijas uzdevumi ir veiksmīgāki visu tipu skolās, tomēr statistiski nozīmīgas atšķirības starp dažādu tipu uzdevumiem ir tieši starp 4. klašu skolēnu sasniegumiem pamatskolās un vidusskolās, kur visu veidu uzdevumu skalās pamatskolas skolēnu sasniegumi ir statistiski nozīmīgi zemāki. Skolēniem sākumskolu un pamatskolu 4. klasēs skaitļu un datu uzdevumu skalās iegūti vienādi punkti, savukārt vidusskolu 4. klašu skolēni nedaudz augstākus sasniegumus ieguvuši skaitļu uzdevumos. Savukārt sākumskolu skolēni ir spēcīgāki zināšanu jomas uzdevumos, lai gan to sasniegumi statistiski nozīmīgi neatšķiras ne no vidusskolu, ne pamatskolu 4. klašu skolēnu sasniegumiem, kamēr pamatskolu un vidusskolu 4. klašu skolēnu iegūtie punkti statistiski nozīmīgi atšķiras. Tikmēr gan pamatskolu skolēniem, gan vidusskolu skolēniem vienlīdz labi veicies ar visu kognitīvo jomu uzdevumiem, īpaši neizceļoties kādā no kognitīvajām skalām (skat. 13. un 14.attēlu).

13. attēls. Latvijas skolēnu sniegums matemātikas satura jomās, ņemot vērā skolas tipu

14. attēls. Latvijas skolēnu sniegums matemātikas kognitīvajās jomās, ņemot vērā skolas tipu

Arī aplūkojot sasniegumus starp cikliem, redzams, ka lielākais kritums ir bijis tieši starp pamatskolu 4. klašu skolēnu sasniegumiem, bet vismazākais starp vidusskolu skolēnu sasniegumiem. Radot arvien dziļāku plaisu starp sasniegumiem pamatskolu 4. klasēs un vidusskolu un sākumskolu 4. klasēs (skat. 15. attēlu). Analizējot datus par kompetenču līmeņiem, redzams, ka vidusskolās un sākumskolās nedaudz ir pieaudzis to skolēnu īpatsvars, kas sasniedz ļoti augsto kompetenču līmeni, savukārt pamatskolās ir samazinājies šo skolēnu īpatsvars. Vēl būtiski, ka visu skolu tipos ir pieaudzis to skolēnu īpatsvars, kas nesasniedz pat zemāko kompetenču līmeni, tomēr vislielākais pieaugums ir pamatskolās (skat. 16. attēlu).

15. attēls. Latvijas skolēnu matemātikas sasniegumu sadalījuma, ņemot vērā skolas tipu, salīdzinājums starp TIMSS cikliem

16. attēls. Latvijas skolēnu matemātikas sasniegumu sadalījuma pa kompetenču līmeņiem, ņemot vērā skolas tipu, salīdzinājums starp TIMSS cikliem

Skolēnu dzimums un matemātikas sasniegumi

Latvijā dzimums ir bijis būtisks faktors, kas ietekmē skolēnu sasniegumus, īpaši tas saistīts ar skolēnu lasītprasmi, kā zināms (Dedze u.c., 2020; Ozola, 2012), meitenes ir cītīgākas lasītājas nekā zēni un uzrāda augstākus sasniegumus lasītprasmē, tomēr pēdējais PIRLS cikls uzrāda tendenci, ka meiteņu sasniegumi lasītprasmē straujāk krītas, lai gan tie joprojām ir augstāki nekā zēniem. Runājot par matemātiku, kur tomēr sasniegumus lielā mērā ietekmē arī lasītprasme (Mihno et.al., 2023), Latvijas zēni ir labāk sagatavoti matemātikas jomā. Īpaši sasniegumi starp zēniem un meitenēm atšķiras tieši vidusskolu 4. klasēs, kur atšķirība starp sasniegumiem ir statistiski nozīmīga (α=0,05), starpība ir gandrīz 13 punkti. Principā nepastāv snieguma atšķirība starp pamatskolu 4. klašu zēnu un meiteņu sasniegumiem matemātikā (skat. 17. attēlu).

17. attēls. Latvijas skolēnu matemātikas sasniegumu sadalījums pa  dzimumiem, ņemot vērā skolas tipu

Analizējot zēnu un meiteņu sasniegumus, ņemot vērā skolas atrašanās vietu, zēnu sasniegumi visu apdzīvotu vietu skolās ir augstāki nekā meitenēm, izņemot lauku skolās, kur meiteņu sasniegumi ir augstāki, bet šīs atšķirības nav statiski nozīmīgas (α=0,05), pārējās apdzīvoto vietu skolās zēnu sasniegumi matemātikā ir augstāki, un tikai Rīgā šīs atšķirības ir statistiski nozīmīgas (α=0,05) (skat. 18.attēlu)

18. attēls. Latvijas skolēnu matemātikas sasniegumi sadalījums pa  dzimumiem, ņemot vērā skolas atrašanās vietu

Zēnu sasniegumi ir augstāki visās satura jomās – gan skaitļu, gan mērījumu un ģeometrijas, gan datu jomā –, tomēr statistiski nozīmīgi atšķiras zēnu un meiteņu sasniegumi tieši skaitļu jomas uzdevumos, kur atšķirība ir vairāk nekā 10 punkti. Arī kognitīvā snieguma ziņā zēnu sasniegumi ir augstāki, bet statistiski nozīmīgi atšķiras tikai zināšanu jomā, šeit atšķirība starp zēnu un meiteņu sasniegumiem ir teju 20 punkti (skat. 19. un 20. attēlu).

19. attēls. Latvijas skolēnu sniegums matemātikas satura jomās, ņemot vērā skolēna dzimumu

20. attēls. Latvijas skolēnu sniegums matemātikas kognitīvajās jomās, ņemot vērā skolēna dzimumu

Salīdzinot ar iepriekšējiem cikliem, redzams, ka kopš 2007. gada, kad zēnu sasniegumi bija vājāki nekā meitenēm, šobrīd zēnu sasniegumi ir statistiski nozīmīgi augstāki nekā meitenēm (α=0,05) (skat. 21. attēlu). Kā arī redzams, ka meiteņu sasniegumu kritums ir lielāks nekā zēniem, līdzīgas tendences bija novērojamas arī lasītprasmes pētījumā PIRLS 2021 (Ozola, Geske & Kampmane, 2023).

21. attēls. Latvijas skolēnu matemātikas sasniegumu sadalījuma pa dzimumiem salīdzinājums starp TIMSS cikliem

Aplūkojot zēnu un meiteņu sadalījumu pa kompetenču līmeņiem redzams, ka procentuāli vairāk zēnu sasniedz ļoti augstu kompetenču līmeni, kā arī procentuāli mazāk ir tādu zēnu, kas nespēja sasniegt zemāko kompetenču līmeni (skat. 21. tabulu).

21. tabula Zēnu un meiteņu sasniegumu īpatsvars matemātikas kompetenču līmeņos

Salīdzinot atšķirības starp gadiem, redzams, ka zēnu īpatsvars ļoti augstajā kompetenču līmenī kopš TIMSS 2019 ir pieaudzis, savukārt meiteņu īpatsvars samazinās. TIMSS 2019 ciklā 2% abu dzimumu skolēnu bija tādi, kas nespēja sasniegt zemāko kompetenču līmeni, bet TIMSS 2023 zēnu īpatsvars pieaudzis par 2%, savukārt meiteņu par 4% (skat. 22. attēlu).

22. attēls. Zēnu un meiteņu īpatsvara matemātikas kompetenču līmeņos salīdzinājums starp TIMSS cikliem

Kā ierasts dabaszinātņu sasniegumi Latvijas skolēniem ir zemāki nekā matemātikas sasniegumi, arī šajā ciklā ir vērojamas līdzīgas tendences. Dabaszinātņu TIMSS ietvars un mūsu standarts kopumā neatšķiras, izņemot dažus tematus, kas tiek apgūti mazākā apjomā nekā TIMSS 2023 tos novērtē.

Skolas atrašanās vieta un dabaszinātņu sasniegumi

Analizējot skolēnu sasniegumus dabaszinātnēs pēc skolas atrašanās vietas, secinām, ka visaugstākie sasniegumi, tāpat kā matemātikā, ir skolēniem no Rīgas skolām (533 punkti) un pilsētu skolām (532 punkti), savukārt viszemākie ir skolēniem no lauku skolām (515 punkti), un tie ir statistiski nozīmīgi atšķirīgi (α=0,05) (skat. 23. attēlu).

23. attēls. Latvijas skolēnu dabaszinātņu sasniegumu sadalījums, ņemot vērā skolas atrašanās vietu

Fizikālās zinātnes ir tā joma, kurā Latvijas skolēni ir spēcīgākie, neatkarīgi no skolas atrašanās vietas. Skolēni lauku skolās uzrāda statistiski nozīmīgi zemākus rezultātus visās satura jomās nekā skolēni Rīgā vai pilsētās. Lauku skolēniem zemākie sasniegumi ir tieši zemes zinātņu jomā, bet pārējiem bioloģijas jomā. Visu apdzīvoto vietu skolu skolēniem daudz veiksmīgāk ir veicies ar pielietošanas jomas uzdevumiem, kur līdzīgākus rezultātus uzrādījuši tieši lauku un Valstspilsētu skolēni, kuru sasniegumi statistiski nozīmīgi atšķiras no Rīgas un pilsētu skolu skolēniem šajā jomā. Lauku skolēnu sniegums pārējās kognitīvajās skalās statistiski nozīmīgi atšķiras no pilsētu un Rīgas skolu skolēnu sasniegumiem. Lauku skolēniem vissliktāk veicas ar uzdevumiem, kas saistīti ar pamatošanu, kamēr pilsētu un Rīgas skolu skolēniem ar uzdevumiem, kuros jādemonstrē zināšanas (skat. 24. un 25. attēlu).

24. attēls. Latvijas skolēnu sniegums dabaszinātņu satura jomās, ņemot vērā skolas atrašanās vietu

25. attēls. Latvijas skolēnu sniegums dabaszinātņu kognitīvajās jomās, ņemot vērā skolas atrašanās vietu

Vislielākais rezultātu kritums ir Rīgas skolēniem, bet vismazākais pilsētu skolu skolēniem (skat. 26. attēlu).

26. attēls. Latvijas skolēnu dabaszinātņu sasniegumu sadalījuma, ņemot vērā skolas atrašanās vietu, salīdzinājums starp TIMSS cikliem

Kā redzams, tad visās apdzīvoto vietu skolās ir pieaudzis to skolēnu skaits, kas nespēj sasniegt zemāko kompetenču līmeni. Tomēr visaugstākais kāpums ir tieši Valstspilsētu skolu skolēniem, kur skolēnu īpatsvars zem zemākā kompetenču līmeņa ir pieaudzis no 2% TIMSS 2019 līdz 8% TIMSS 2023. Tāpat samazinājies to skolēnu skaits, kas spēj sasniegt augstākos kompetenču līmeņus, īpaši Rīgā, no 16% TIMSS 2019 uz 11% TIMSS 2023. Tikai pilsētu skolās skolēnu īpatsvars ļoti augstajā kompetences līmenī pieaudzis par 1% (skat. 27. attēlu).

27. attēls. Latvijas skolēnu dabaszinātņu sasniegumu sadalījuma pa kompetenču līmeņiem, ņemot vērā skolas atrašanās vietu, salīdzinājums starp TIMSS cikliem

Skolas tips un dabaszinātņu sasniegumi

Salīdzinot rezultātus starp skolēniem dažādu tipu skolās, varam redzēt, ka vidusskolu 4. klašu skolēni (529 punkti) un sākumskolu 4. klašu skolēni (529 punkti) uzrāda augstākus sasniegumus dabaszinātnēs nekā skolēni pamatskolās (513 punkti). Tomēr statistiski nozīmīgi atšķirīgi (α=0,05) šie sasniegumi ir tikai starp skolēnu sasniegumiem pamatskolās un vidusskolās (skat. 28. attēlu).

28. attēls. Latvijas skolēnu dabaszinātņu sasniegumu sadalījums, ņemot vērā skolas tipu

Fizikālās zinātnes, analizējot datus dažādu tipu skolās, arī ir spēcīgākā joma. Pamatskolu skolēniem visās satura jomās ir zemākie sasniegumi, kas ir statistiski nozīmīgi zemāki nekā skolēniem vidusskolu 4. klasēs. Vidusskolu skolēniem veiksmīgāk nekā pārējo tipu skolu skolēniem veicies ar uzdevumiem zemes zinātņu jomā, kamēr sākumskolu skolēniem fizikālo zinātņu jomā. Sākumskolu un vidusskolu 4. klašu skolēnu kognitīvie sasniegumi ir līdzīgāki, tomēr tikai vidusskolu 4. klašu skolēnu sasniegumi statistiski nozīmīgi atšķiras no pamatskolu 4. klašu skolēnu sasniegumiem kognitīvajās skalās. Kopumā visu tipu skolu skolēniem augstākie sasniegumi bija tieši pamatošanas jomu uzdevumos, savukārt viszemākie - zināšanu jomas uzdevumos (skat. 29. un 30. attēlu).

29. attēls. Latvijas skolēnu sniegums dabaszinātņu satura jomās, ņemot vērā skolas tipu

30. attēls. Latvijas skolēnu sniegums dabaszinātņu kognitīvajās jomās, ņemot vērā skolas tipu

Arī dabaszinātnēs vislielākais rezultātu kritums, salīdzinot ar iepriekšējo ciklu, ir tieši pamatskolu 4. klašu skolēniem (skat. 31. attēlu). Arī skolēnu skaits zemākajos kompetenču līmeņos visvairāk pieaudzis pamatskolās, lai gan visvairāk sākumskolu 4. klasēs pieaudzis to skolēnu skaits, kas nespēj sasniegt zemāko kompetences līmeni no 2% TIMSS 2019 līdz 8% TIMSS 2023. Lai gan ir arī pieaudzis sākumskolu 4. klašu skolēnu īpatsvars ļoti augstajā kompetenču līmenī par 4%, tomēr vidusskolu 4. klasēs pieaugums nav novērojams (skat. 32. attēlu).

31. attēls. Latvijas skolēnu dabaszinātņu sasniegumu sadalījuma, ņemot vērā skolas tipu, salīdzinājums starp TIMSS cikliem

32. attēls. Latvijas skolēnu dabaszinātņu sasniegumu sadalījuma pa kompetenču līmeņiem, ņemot vērā skolas tipu, salīdzinājums starp TIMSS cikliem

Skolēnu dzimums un dabaszinātņu sasniegumi

Latvijā augstākus matemātikas sasniegumus uzrāda zēni, bet dabaszinātnēs augstākus sasniegumus uzrāda meitenes, tomēr šīs atšķirības nav statistiski nozīmīgas (α=0,05), arī analizējot atsevišķi zēnu sasniegumus dažāda tipa skolās, gan arī balstoties uz skolu atrašanās vietu, situācija ir līdzīga -  zēnu sasniegumi ir zemāki, tomēr tie nav statistiski nozīmīgi atšķirīgi no meiteņu sasniegumiem(α=0,05) (skat. 33. un 34. attēlu).

33. attēls. Latvijas skolēnu dabaszinātņu sasniegumu sadalījums pa dzimumiem, ņemot vērā skolas tipu

34. attēls. Latvijas skolēnu dabaszinātņu sasniegumi sadalījums pa  dzimumiem, ņemot vērā skolas atrašanās vietu

Meitenes un zēni ir vienlīdz spēcīgi fizikālo zinātņu jomā, kur ieguvuši visaugstākos rezultātus, salīdzinot ar parējām jomām, bet meitenes ir veiksmīgākas bioloģijas jomas uzdevumos, kur uzrāda statistiski nozīmīgi augstākus rezultātus nekā zēni, kamēr zēni uzrāda augstākus sasniegumus zemes zinātņu jomā, tomēr šie sasniegumi nav statistiski nozīmīgi atšķirīgi. Kognitīvo spēju jomā meitenes un zēni ir vienlīdzīgi, demonstrējot savas zināšanas un tās pielietojot, kamēr meitenes ir spēcīgākas pamatošanas jomā, un šie sasniegumi ir statistiski nozīmīgi atšķirīgi (skat. 35. un 36. attēlu).

35. attēls. Latvijas skolēnu sniegums dabaszinātņu satura jomās, ņemot vērā skolēna dzimumu

36. attēls. Latvijas skolēnu sniegums dabaszinātņu kognitīvajās jomās, ņemot vērā skolēna dzimumu

Salīdzinot rezultātus starp cikliem, redzams, ka abu dzimumu sasniegumi salīdzinājumā ar iepriekšējo ciklu ir samazinājušies apmēram par 16-17 punktiem (skat. 37. attēlu).

37. attēls. Latvijas skolēnu dabaszinātņu sasniegumu sadalījuma, ņemot vērā skolēna dzimumu, salīdzinājums starp TIMSS cikliem

Arī dabaszinātnēs zēnu īpatsvars ļoti augstākajā kompetenču līmenī ir lielāks nekā meiteņu īpatsvars, lai gan zēni procentuāli vairāk ir tādi, kas nav sasnieguši zemāko kompetences līmeni (skat. 22. tabulu).

22. tabula Zēnu un meiteņu īpatsvars dabaszinātņu kompetenču līmeņos

Salīdzinot rezultātus starp pētījumu cikliem, redzams, ka pieaudzis to zēnu īpatsvars, kuri nespēj sasniegt zemāko kompetences līmeni no 2% TIMSS 2019 līdz 7% TIMSS 2023, kā arī pieaudzis to zēnu īpatsvars, kas spēj sasniegt ļoti augsto kompetenču līmeni, no 8% līdz 10%. Arī pieaudzis to meiteņu īpatsvars, kas nespēj sasniegt zemāko kompetenču līmeni par 3%, savukārt ļoti augsto kompetences līmeni var sasniegt par 1% vairāk meiteņu nekā tas bija TIMSS 2019 (skat. 38. attēlu).

38. attēls. Zēnu un meiteņu sasniegumu īpatsvara dabaszinātņu kompetenču līmeņos salīdzinājums starp TIMSS cikliem