國際科學奧林匹亞競賽的追蹤研究

接下來我們將回顧國內外對於國際科學奧林匹亞參賽選手的研究，

希望透過這些研究結果，讓我們對這些參賽選手有更深一層的了解。

如同第一節所述，國際科學奧林匹亞競賽的目的，是培育並鼓勵科 學才能優異的中學生，「激發學生的深入思考及創造能力，並使學生能夠 有效應用已得各學科的知識與技能，開發學生的潛力及獨立工作的能力」

（方泰山、魏明通，1991，頁 19）。由參賽國家逐年增加的事實，也可 以了解世界各國對於這些競賽活動的重視。然而吊詭的是：雖然許多國 家都意識到此類競賽對於科學教育的正面影響，也愈來愈重視這一類的 競賽，但是相應的研究—特別是針對奧林匹亞參賽選手特質的研究，卻 相對地稀少。

研究者以 “Olympian” （奧林匹亞參賽選手）為關鍵字，進入國立 臺灣師範大學圖書館電子資料庫 EBSCO 系統查詢，發現與國際科學奧 林匹亞競賽有關的研究並不多見，主要是以芬蘭學者 Kirsi Tirri 為主而發 表的幾篇研究報告（Tirri, 2000a, 2000b, 2001）。這些報告直接針對其國 內歷屆參與國際科學奧林匹亞競賽（包括數學、物理與化學）的選手，

進行直接的調查與訪談研究。此外，美國學者 James Campbell 與幾位不 同國家的學者合作，進行跨國性的合作研究，想要了解有那些因素可能 影響國際奧林匹亞競賽的參賽選手的學業成就表現（Nokelainen, Tirri 和 Campbell, 2002；Nokelainen, Tirri, Campbell 和 Walberg，2007）。最後，

Campbell 和 Verna（2007）蒐集了 12 個國家的調查資料（其中有五個國 家的調查資料是以奧林匹亞參賽選手為樣本），以因素分析的方式，歸納 出五項影響子女學業成就的因素。這五項因素分別是：壓力、支持、協 助、監督、智能刺激／讀寫能力的強調。Campbell 和 Verna 認為：教育 的影響力，來自於建立學術性的家庭氛圍（academic home climate）。若 學術性家庭氛圍與學校的學術氛圍契合時，兒童便容易在學校成功。

以下則分別說明 Kirsi Tirri 及 James Campbell 等人的研究。

Kirsi Tirri 是芬蘭的教育學者，早年研究主題以道德議題為主（參見 Tirri, 1996, 1997）。其後在 1997 年，與美國學者 James Campbell 合作，

針對各自所屬國家的國際科學奧林匹亞競賽選手（包括數學、物理與化 學三個競賽項目的前代表隊選手）進行跨國性的調查研究。

Tirri 在 2000 年時，發表了一篇名為「芬蘭奧林匹亞參賽選手的研究：

有那些因素會影響芬蘭學生學術才能的發展？」，以探討「有那些家庭與 學校的因素，會影響國際科學奧林匹亞參賽選手的才能發展」（Tirri, 2000a）。

此一研究以問卷調查的方式，引用 James Campbell 在美國研究的工 具，包括：(1)寄給奧林匹亞參賽選手的「奧林匹亞參賽經驗」的 14 頁問 卷，以及一份「自信態度歸因量表」（Self-confidence Attitude Attribute Scales）；(2)寄給家長一份與參賽選手相同的問卷，以及一份「父母影響 量表」（Inventory of Parental Influence）。他將所有問卷寄給仍找得到聯絡 地址的、曾代表芬蘭參與 1965-1997 年國際科學奧林匹亞競賽（包括數 學、物理、化學三科）的選手及其家長填答，最後寄回問卷的前代表隊 選手共有 157 人（回收率為 65%，157／242），家長則有 169 人（回收率 為 70%，169／242）。

研究的結果發現：參賽選手中，有超過半數（53%，82 人）是家中 的長子。在影響學術才能發展的因素上，參賽選手及其家長則有相當不 同的看法：家長認為家庭與學校的因素相當重要，但是參賽選手本身則 認為自己的與趣與努力，以及優秀的教師，才是其學術才能發展的關鍵。

最後，有超過半數（57%）的受訪者表示：如果沒有國際科學奧林匹亞 競賽的參賽與培訓經驗，他們不會有現在的成就。

Tirri 隨後在 2000 年 10 月，以同一份問卷調查的結果，另行發表一 篇名為「在成年期實現數學資優能力」（Actualizing Mathematical

Giftedness in Adulthood）的文章(Tirri, 2000b)。此次引用的樣本人數為 158 人，回收率仍為 65%（158／242）。Tirri 呈現的研究結果顯示：(1)

奧林匹亞培訓課程能夠增進參賽選手的自信，同時也能堅定他們在科學 方面的生涯抉擇；(2)這些選手在學術研究方面皆有一定的成就，也出版 了相當數量的書籍與發表期刊文章；(3)參賽選手都是「自主的學習者」，

他們將自己在學術方面的成就歸因於「能力與努力」；(4)他們受到自我內 在的驅力而努力，同時也認為正向的家庭氣氛（conducive home

atmosphere）及學校教師的支持是有幫助的；(5)他們大多藉由選擇科學 方面的生涯目標作為實現數學才能的方式，大多數是學術研究機構的研 究人員與技術領域的工程師。

其後，Tirri 在 2001 年，由參與 2000 年調查研究的選手中，抽取男 女參賽選手各 6 人進行個案研究，藉由晤談參賽選手的學前期、小學與 中學階段、大學時期與成人期的關鍵事件，進而了解與比較男、女性參 賽選手在科學才能發展上的異同。研究結果顯示：男、女性參賽選手的 共同特質是「在學習方面有較強的內在驅力」。而男性選手以科學作為生 涯目標的時間比女性更早，也更容易受到家人的支持與鼓勵。

值得注意的是，參賽選手在大學時期提到的關鍵事件，除了對領域 的正確抉擇（大多數選手對其專業領域都樂在其中）外，「出國留學」亦 是影響參賽選手在科學才能發展上，非常重要的關鍵事件（有 2 名女性 及 3 名男性參賽選手提到此關鍵事件，占受訪者總人數之 41.7%），也因 為受訪者在國外不同大學的學習經驗，能夠讓他們在科學方面的工作與 伴隨而來的挑戰，有更深入的了解。這樣的經驗也延續到他們的成年時 期，因為 2 名女性選手及 3 名男性選手都提到「與不同國家的研究者合 作」是相當重要的關鍵事件。

美國學者 James Campbell 則是整合系列性國際科學奧林匹亞競賽 參賽選手研究的主角（吳道愉譯，2000；Campbell, 1995）。他引用 Walberg 的「學習成就因素生產模式」（Productivity Model；見圖 2-2），同時擴展 環境因素中「家庭」這一個變項的內涵，將此變項再細分為「家庭中的 壓力」、「家庭的支援」、「家人的協助」以及「家庭的激勵」四個成份，

成為「區分性社會化模式」（Differential Socialization Model；見圖 2-3）

（吳武典 、陳昭 地，1996，1997；Campbell, 1994；Campbell 和 Wu, 1996）， 作為後續跨國性研究的主要架構。

Nokelainen, Tirri 和 Campbell(2002)整合美國與芬蘭的研究資料，比 較這二國的國際數學奧林匹亞參賽選手在電腦能力與學術產出之間的關 係。研究結果發現：在美國與芬蘭，學術產出與電腦能力的關係並不相 同；在芬蘭，電腦能力與學術產出是正相關，而在美國則是負相關。

Campbell 和 Verna 在 2007 年整合了 12 個國家資優生填答「父母影 響量表」（Inventory of Parental Influence）的資料，以因素分析的方式，

確認出五項影響子女學業成就的因素（Campbell & Verna, 2007）。在這 12 個國家中，有 5 個國家的資料來自於國際科學奧林匹亞競賽的參賽選 手，其餘 7 個國家的資料則是一般的資優學生。他們歸納出的五項影響 因素，分別是：壓力、支持、協助、監督、智能刺激／讀寫能力的強調；

對父親來說，壓力的優先性較高，對母親來說則是支持優先。Campbell 和 Verna 認為：教育的影響力，來自於建立學術性的家庭氛圍。若學術 性家庭氛圍與學校的學術氛圍契合時，兒童便容易在學校成功。

除了 Kirsi Tirri 與 James Campbell 二位學者之外，也有一些零星的 研究報告與國際科學奧林匹亞競賽這個主題有關。例如 Abernathy 和 Vineyard (2001)的研究，便是希望了解參與科學競賽（包括一般的科學競 賽與科學奧林匹亞競賽）學生的動機及他們知覺到的報酬為何。

Abernathy 和 Vineyard 在美國猶他州的科學競賽活動會場，以及科學奧林 匹亞巡迴賽活動會場，分別發送問卷給參與這二種活動的學生。問卷填 答採自願方式，最終有 490 人完成科學競賽相關問卷之填答，453 人完 成科學奧林匹亞巡迴賽之問卷填答。

研究結果發現：參與這二類活動學生的參賽理由，都是「課程的要 求」或是「可獲得加分」。顯示最初這些學生都會因為課程（或教師）的 要求而參與競賽。

但是如果問他們未來想要參加的活動時，他們會表現出「擇其所愛、

愛其所選」的反應傾向，亦即現在參加科學競賽的受訪者，未來參加活 動的第一選項仍是填答「參與科學競賽」；現在參與科學奧林匹亞巡迴賽 的受訪者，填在第一選項的則是「參與科學奧林匹亞競賽活動」。

在參賽學生知覺到的獎勵方面，排序第一的是樂趣（fun），第二的 是學習新事物（learning new things），但排 序第三的，科學活動的參賽者 與科學奧林匹亞巡迴賽的參賽者就有明顯的不同：科學活動參賽者將「與 其他學生競爭」排在第三位，而奧林匹亞巡迴賽參賽者則將「與朋友共

同合作」列在第三位。這或許是因為奧林匹亞巡迴賽一開始就是由學生 自行組隊報名參加，使得參賽學生在一開始即有不同的期望。科學競賽 活動與科學奧林匹亞競賽的不同特性，也讓學生各自選擇適合自己的活 動（個別的競賽、科學方法的學習歷程 VS. 團隊合作）。學生會自行選 擇滿足需要的活動。

此外，澳洲學者 Kate Wilson 等（Wilson, Kueter, Dennis, Nulsen, &

Verdon, 2007），則針對澳洲國家代表隊選手女性比例偏低的現象進行研 究。他們分析澳洲甄選國家代表隊的題目與男、女生答題方式，以了解 題目與題型是否有其性別上的差異。研究結果發現：澳洲國家代表隊的 多重選擇題型，並不利女性作答；女性學生可能理解題意，也知道解答 問題的關鍵知識，但在選擇題的型式下，女性學生的分數普遍低於男生。

這種因為性別不同，而在標準化測驗的表現上產生差異的現象，在 Halpern, Benbow, Geary, Gur, Hyde 和 Gernsbacher（2007）的研究中亦提

這種因為性別不同，而在標準化測驗的表現上產生差異的現象，在 Halpern, Benbow, Geary, Gur, Hyde 和 Gernsbacher（2007）的研究中亦提