第二節為各國平均數據的分析(以國家為分析單位)，先算出各國 學生科學成就總平均來代表國家科學成就，以及學生背景問卷變項的 總平均來代表國家學生特質，再進行各國科學平均分數與各國問卷平 均數的相關分析，藉由觀察分析出來的相關係數大小與正負號來決定 跨國際比較的相關性。
1、國家科學平均成就與家中藏書的平均的關係。
表 4-14 中第一列為各國科學平均成就與家中藏書的平均的相關 係數，大小為 0.701，達 p<.01 之顯著性，代表國家科學平均成就與 家中藏書的平均呈高度正相關。這顯示國際間回答家中藏書多的國 家，其科學成就較高；回答家中藏書少的國家，其科學成就較低。表 示國際間平均家庭藏書資源較豐裕的國家學生表現的比平均家庭藏 書資源較貧乏的國家學生好，學生有充足的資源可以使用，其分析結 果與各國學生科學成就與家中藏書量的關係相同，皆為正相關。
表 4-14 國家科學平均成就與對自己最高學歷期望的平均的相關係數
科學成就
你家大約有多少書 0.701**
你期望自己的最高教育程度為何 0.125
**p<.01
2、國家科學平均成就與對自己最高學歷期望的平均的關係。
表 4-14 中第二列為各國科學平均成就與對自己最高學歷期望的 平均的相關係數，大小為 0.125，雖然為正值，但未達顯著性。可知 各國家科學平均成就與對自己最高學歷期望的平均兩變項間沒有明 顯相關性。所以我們知道在跨國比較中，各國家對自己最高學歷期望 的平均高低對於各國家平均成就高低沒有顯著影響。
3、國家科學平均成就與信心的關係。
跨國際分析我們一樣探討 TIMSS 2003 學生問卷中的四題信心題，分 別為：
a. 我的理化不錯。
b. 我覺得理化比較難，其他同學卻覺得比較容易。
c. 理化不是我擅長的科目之一。
d. 與理化有關的事我學的很快。
國家科學平均成就與這四題信心題平均的相關係數列於表 4-15。
表 4-15 國家科學平均成就與信心的相關係數
**p<.01
科學成就 我的理化不錯 －0.648**
我覺得理化比較難，其他同學卻覺得比較容易 －0.489**
理化不是我擅長的科目之一 0.013 與理化有關的事我學的很快 －0.740**
a.我的理化不錯。
表 4-15 中第一列為國家科學平均成就與回答「我的理化不錯｣
的平均的相關係數。大小為－0.648，達 p<.01 之顯著性，代表國家 科學平均成就與同意「我的理化不錯｣的平均呈中度負相關。這顯示 國際間平均回答我的理化不錯的國家，其科學平均成就較低；平均回 答我的理化不好的國家，其科學平均成就較高。
b.我覺得理化比較難，其他同學卻覺得比較容易。
表 4-15 中第二列為國家科學平均成就與回答「我覺得理化比較 難，其他同學卻覺得比較容易｣的平均的相關係數。大小為－0.489，
達 p<.01 之顯著性，代表國家科學平均成就與同意「我覺得理化比較 難，其他同學卻覺得比較容易｣的平均呈中度負相關。這顯示國際間 平均回答理化比較難的國家，其科學平均成就較低；平均回答理化比 較簡單的國家，其科學平均成就較高。
c.理化不是我擅長的科目之一。
表 4-15 中第三列為國家科學平均成就與回答「理化不是我擅長 的科目之一｣的平均的相關係數。大小為 0.013，雖然為正值，但未 達顯著性。這顯示各國家科學平均成就與回答「理化不是我擅長的科 目之一｣的平均兩變項間沒有明顯相關性。所以我們知道在跨國比較
中，各國家同意「理化不是我擅長的科目之一｣的平均對於各國家平 均成就高低沒有顯著影響。
d.與理化有關的事我學的很快。
表 4-15 中第四列為國家科學平均成就與回答「與理化有關的事 我學的很快｣的平均的相關係數。大小為－0.740，達 p<.01 之顯著 性，代表國家科學平均成就與同意「與理化有關的事我學的很快｣的 平均呈高度負相關，且是四題信心題中最為顯著的變項。這顯示國際 間平均回答與理化有關的事學的很快的國家，其科學平均成就較低；
平均回答與理化有關的事學的不快的國家，其科學平均成就較高。
4、國家信心之間的關係。
表 4-16 為各國信心之間的相關分析結果，除了｢我的理化不錯｣
與｢我覺得理化比較難，其他同學卻覺得比較容易｣以及｢我覺得理化 比較難，其他同學卻覺得比較容易｣與｢與理化有關的事我學的很快｣
的相關係數未達顯著、｢理化不是我擅長的科目之一｣與｢與理化有關 的事我學的很快｣的相關係數達 p<.05 之顯著以外，其餘相關係數皆 達 P<.01 之顯著性，相關係數絕對值皆介於 0.30 到 0.90 之間，相關 強度介於為中、高度相關。
表 4-16 國家信心之間的相關係數
e.國際間國家同意｢我覺得理化比較難，其他同學卻覺得比較容易｣
的平均對於同意｢與理化有關的事我學的很快｣的平均程度沒有顯 著影響。
f.國際間國家同意｢理化不是我擅長的科目之一｣的平均與同意｢與理 化有關的事我學的很快｣的平均程度呈負相關。
這顯示國際間平均回答自己理化不錯的國家，也會覺得理化是自 己擅長的科目之一，以及自己理化學的很快。而回答理化較難的國家 也會認為理化不是自己擅長的科目之一；平均回答自己理化不好的國 家，也會覺得理化不是自己擅長的科目之一，以及自己理化學的慢。
而回答理化較簡單的國家也會回答理化是自己擅長的科目之一。
由以上結果我們發現國家科學成就與｢我的理化不錯｣、｢我覺得 理化比較難，其他同學卻覺得比較容易｣及｢與理化有關的事我學的很 快｣皆呈負相關，與｢理化不是我擅長的科目之一｣沒有顯著相關，其 中｢我的理化不錯｣與｢與理化有關的事我學的很快｣屬於對自己科學 能力的認知，而｢我覺得理化比較難，其他同學卻覺得比較容易｣屬於 對科學的認知，研究結果發現對自己科學能力信心較低的國家其科學 成就較高，對自己科學能力信心較高的國家其科學成就較低，過去有 學者對於這種現象提出可能的解釋：低學習成就表現的國家有低學術 標準與期待；高學習成就表現的國家有高學術標準與期待。高成就國
家老師對學生的學術期待與標準比較高，學生較不容易達到目標，對 自己的表現不容易感到滿足，導致學生對科學的信心較低，但是也會 刺激學生對學習科學的挑戰性與興趣，學生會有較多的動機和設立較 高的目標去努力改善他們的成績，因為他們認為自己的成績與表現不 夠好，會再投入更多的時間與心力去苦讀；而低成就國家的學術期待 與標準較低，學生很容易就會達到學術期待與標準，造成學生有自己 的成就高於真正的事實的假象，所以會較容易對自己的成就滿足，會 有較少的動機和設立較低的目標去改善他們的成績，因為他們認為自 己的成績與表現已經很好了，不用再投入更多的心力去苦讀它們 (Shen,2002)。
而｢我覺得理化比較難，其他同學卻覺得比較容易｣屬於對科學的 認知，研究結果發現覺得理化簡單的國家成就較高，覺得理化較難的 國家成就較低，特別的是，這個現象與前人的研究結果相反，過去學 者在 TIMSS 1995 與 1999 的數據分析中發現認為理化較簡單的國家成 就較低，覺得理化較難的國家成就較高(Shen & Pedulla,2000；
Shen,2002)。
研究者提取 TIMSS 1999 與 2003 對理化困難度的認知題目數據來 做進一步的探討。研究者將 TIMSS 1999 的「自然科學是簡單的科目」
與 TIMSS 2003 的「我覺得理化比較難，其他同學卻覺得比較容易」
的回答選項都重新編碼成(1)非常不同意、(2)不同意、(3)同意、(4) 非常同意，並將 31 個重複參加兩次國際測驗的國家學生回答題目的 數據做總平均來代表各國對科學簡單/困難的認知。表 4-17 為 TIMSS 1999 與 TIMSS 2003 重複參加的 31 個國家國際科學成就排名與對科 學簡單/困難的認知情形。我們發現在 TIMSS 1999 回答「自然科學是 簡單的科目」的平均數據高於國際平均的國家大都分佈在低學習成就 的國家，也就是低學習成就國家相較於高學習成就國家覺得理化較簡 單；但是到 TIMSS 2003 這些低成就且認為理化簡單的部分國家對理 化困難度的認知卻有了很大的改變：他們同意理化很困難的平均數據 高於國際平均，亦即他們 2003 在國際中是屬於認為理化較難的國 家，從原本覺得理化是簡單的科目變成覺得理化為較難的科目，這可 能是因為國際上科學成就較低的國家經由這幾年的趨勢調查結果來 對國內的教育方針或者是教材做了改變，加上許多學者提出低學成就 表現的國家有低學術標準與期待；高學習成就表現的國家有高學術標 準與期待，並建議較低成就國家可以試著去慢慢提升對學生的學術標 準與期待來試著改善學生的學習成就表現，但是否有的低成就國家太 躁進，在短時間內提升太多課程標準或是老師施加在學生身上的標準 與期待太高，造成學生對理化的認知改變，由以前覺得理化不難變成 理化很難，而原本高成就國家對科學的認知沒有太大改變，導致在 2003 年時這種低成就國家相對於高成就國家覺得理化較難的現象。
表 4-17 重複參加 TIMSS 1999 與 2003 的 31 個國家科學成就排名與對科學簡單/困難的認知情 形。回答選項依次為(1)很不同意(2)有點不同意(3)有點同意(4)很同意。
TIMSS 2003 TIMSS 1999 國家 在 TIMSS
註：“A”表示 TIMSS 1999 回答理化簡單的平均數據高於國際平均的國家
註：“A”表示 TIMSS 1999 回答理化簡單的平均數據高於國際平均的國家