Unter Schülern der Oberstufe und Erwachsenen zeigen Mädchen und Frauen eine deutlich höhere Neigung, traditionelle, schrittweise Algorithmen zur Lösung einfacher mathematischer Probleme zu verwenden. Dies umfasst beispielsweise das Aufreihen von Zahlen zum Addieren, beginnend mit der Einerstelle, und das „Übertragen“ einer Zahl, wenn dies erforderlich ist. Im Gegensatz dazu nutzen Jungen und Männer eher alternative Abkürzungen, indem sie beispielsweise beide Zahlen runden, die gerundeten Werte addieren und dann die Rundung korrigieren.
Jedoch sind diejenigen, die in grundlegenden Problemen traditionelle Methoden anwenden, weniger wahrscheinlich in der Lage, komplexe mathematische Probleme korrekt zu lösen. Dies sind die Hauptergebnisse zweier Studien, die unser Forschungsteam im November 2025 veröffentlicht hat.
Ein mögliches Paradoxon
Eine Studie aus dem Jahr 2016 über amerikanische Grundschüler zeigte, dass Jungen in der Gruppe der besten 1% der Testergebnisse einen Abstand von 4 zu 1 gegenüber Mädchen aufwiesen. Über Jahrzehnte hinweg waren Jungen zudem etwa doppelt so wahrscheinlich wie Mädchen in den höchsten Punktzahlen bei den SAT- und AP-Mathematikprüfungen vertreten.
Dennoch zeigen Mädchen in der Grundschule oft eine größere Sorgfalt und erzielen bessere Noten in Mathematik während ihrer Schulzeit. Auf staatlichen Mathematiktests, die tendenziell stärker auf den Lehrplan abgestimmt sind, erzielen sowohl Jungen als auch Mädchen in verschiedenen Jahrgangsstufen ähnliche Ergebnisse, was darauf hindeutet, dass diese Tests vertrautere Probleme präsentieren als die SAT oder andere nationale Prüfungen.
Über Noten und Testergebnisse hinaus haben die im Unterricht erworbenen Fähigkeiten und das Selbstvertrauen Auswirkungen über den Schulalltag hinaus, hinein in die Berufswelt. In hochbezahlten MINT-Berufen, wie Informatik und Ingenieurwesen, sind Männer dreimal so zahlreich wie Frauen. Forscher haben verschiedene Erklärungen für diese Diskrepanz untersucht, darunter Unterschiede im mathematischen Selbstvertrauen und berufliche Werte, wie das priorisieren, anderen zu helfen oder Geld zu verdienen. Unsere Studie legt nahe, dass auch geschlechtsspezifische Unterschiede in den Herangehensweisen an mathematische Probleme eine Rolle spielen.
Unterschiedliche Strategien zur Problemlösung
Bei der Betrachtung früherer Studien über kleine Kinder fiel unserem Forschungsteam auf, dass Jungen bei Rechenproblemen erfinderischere Strategien anwenden, während Mädchen häufiger Standardalgorithmen oder Zählen verwenden. Wir fragten uns, ob diese Unterschiede nach der Grundschule verschwinden oder ob sie bestehen bleiben und sich auf die geschlechtsspezifischen Leistungsunterschiede bei anspruchsvolleren mathematischen Aufgaben beziehen.
In einer früheren Untersuchung befragten wir Schüler zweier Gymnasien mit unterschiedlichen demografischen Merkmalen, um zu bestimmen, ob sie es als „mutige Problemlöser“ betrachteten. Wir baten sie, zu bewerten, wie sehr sie bestimmten Aussagen zustimmten oder nicht zustimmten, wie beispielsweise: „Ich denke gerne außerhalb des Rahmens, wenn ich mathematische Probleme löse.“ Jungen berichteten von ausgeprägteren Tendenzen zum mutigen Problemlösen als Mädchen. Wichtig ist, dass Schüler, die mutigere Problemlösetendenzen angaben, besser bei einem Test zur mathematischen Problemlösung abschneiden konnten.
Unsere neueren Studien bestätigen diese früheren Ergebnisse, geben aber genauere Einblicke in die Methoden, mit denen Jungen und Mädchen, sowie Männer und Frauen grundlegende mathematische Probleme angehen.
Algorithmen und Schülerzufriedenheit
Im ersten Teil unserer Studie stellten wir mehr als 200 Oberstufenschülern drei Fragen: „25 x 9 = ___“, „600 – 498 = ___“ und „19 + 47 + 31 = ___“. Jede Frage konnte sowohl mit einem traditionellen Algorithmus als auch mit einem mentalen Ansatz gelöst werden, etwa indem man 25 x 9 zunächst als 25 x 8 zu 200 multipliziert und dann die letzten 25 addiert, um 225 zu erhalten.
Unabhängig von ihrem Geschlecht waren die Schüler gleichermaßen in der Lage, diese grundlegenden Berechnungen korrekt zu lösen. Jedoch gab es einen auffälligen Geschlechtsunterschied in der Art und Weise, wie sie zu ihren Antworten gelangten. Mädchen waren fast dreimal so wahrscheinlich wie Jungen – 52% gegenüber 18% – dazu geneigt, bei allen drei Aufgaben einen Standardalgorithmus zu verwenden. Jungen hingegen verwendeten viel häufiger als Mädchen – 51% gegenüber 15% – keinen Algorithmus für die Fragen.
Wir vermuteten, dass das algorithmische Verhalten von Mädchen möglicherweise von einem größeren sozialen Druck zur Compliance herrührt, einschließlich dem Befolgen traditioneller Lehrerwartungen.
Daher stellten wir allen Schülern acht Fragen, um zu ermitteln, wie sehr sie versuchten, ihre Lehrer zufrieden zu stellen. Wir wollten auch herausfinden, ob die Verwendung von Algorithmen mit geschlechtsspezifischen Unterschieden in der komplexeren Problemlösung zusammenhängt. Dazu gaben wir den Schülern mehrere schwierige mathematische Probleme von nationalen Prüfungen, einschließlich des SAT.
Wie vermutet, fanden wir heraus, dass Mädchen eher berichteten, den Wunsch zu haben, Lehrer zu befriedigen, zum Beispiel indem sie Arbeiten wie vorgegeben bearbeiteten. Diejenigen, die angaben, diesen Wunsch zu haben, verwendeten häufiger den Standardalgorithmus.
Außerdem schnitten die Jungen in unserer Stichprobe bei den komplexen mathematischen Problemen besser ab als die Mädchen. Wichtig ist, dass Schüler, die bei den grundlegenden Berechnungsaufgaben einen Algorithmus verwendeten, zwar genauso häufig korrekt rechneten, jedoch bei den komplexeren mathematischen Problemen schlechter abschnitten.
Fortsetzung bis ins Erwachsenenalter
In unserer zweiten Studie stellten wir 810 Erwachsenen nur eine Aufgabe: „125 + 238 = ___“. Wir baten sie, mental zu addieren, was sie von der Verwendung eines Algorithmus abhalten sollte. Wieder gab es keinen Geschlechtsunterschied in der korrekten Beantwortung.
Doch gaben 69% der Frauen im Vergleich zu 46% der Männer an, den Standardalgorithmus für ihre mentale Berechnung verwendet zu haben, anstatt eine andere Strategie zu nutzen. Wir gaben den Erwachsenen zudem einen Test zur fortgeschrittenen Problemlösung, der sich diesmal auf wahrscheinlichkeitstheoretisches Denken konzentrierte, zum Beispiel die Chancen, dass das Rollen eines siebenseitigen Würfels eine gerade Zahl zur Folge hat. Ähnlich wie in unserer ersten Studie schnitten Frauen und diejenigen, die den Standardalgorithmus bei der Berechnung verwendeten, schlechter bei dem Test zur schlüssigen Argumentation ab.
Die Bedeutung der Kreativität
Wir identifizierten einige Faktoren, die eine Rolle bei diesen geschlechtsspezifischen Unterschieden spielen könnten, darunter räumliche Denkfähigkeiten, die helfen können, alternative Berechnungsansätze zu entwickeln. Auch Prüfungsangst und Perfektionismus, die bei Frauen häufiger vorkommen, könnten einen Einfluss haben.
Wir interessieren uns ebenso für den Einfluss geschlechtsspezifischer sozialer Drucks auf Mädchen. Nationale Daten haben gezeigt, dass kleine Mädchen im Vergleich zu Jungen ein studierteres Verhalten zeigen. Die hochschulreifen Mädchen, die wir untersuchten, waren eher als Jungen gewillt, einen bestimmten Aufwand zu unternehmen, um die Erwartungen der Lehrer zu erfüllen.
Weitere Forschung ist zweifellos notwendig, um dieses Phänomen besser zu verstehen. Allerdings vermuten wir, dass die Erwartung, die einige Mädchen verspüren, compliance und andere zufrieden zu stellen, zu einem stärker ausgeprägten Verhalten führen kann, das in einer häufigeren Nutzung von Algorithmen resultiert als bei Jungen, die mehr dazu sozialisiert werden, Risiken einzugehen.
Während compliant Verhalten und standardisierte mathematische Methoden oft zu korrekten Antworten und guten Noten in der Schule führen, glauben wir, dass Schulen alle Schüler – unabhängig vom Geschlecht – darauf vorbereiten sollten, wenn sie mit unbekannten Problemen konfrontiert werden, die erfinderische Problemlösungskompetenzen erfordern, sei es im Alltag, bei Prüfungen mit hohen Einsätzen oder in mathematisch anspruchsvollen Berufen.
