《易經．繫辭下傳》曰：「夫乾，天下之至健也，德行恆易以知險。夫坤，
天下之至順也，德行恆簡以知阻」。
乾卦代表天，是宇宙萬物運行的道理，例如太陽東升西落、季節冬去春來等 變化。坤卦代表地，是順從一切道理的運作，例如農夫依時耕作、人民順從天意 等。雖然乾坤兩卦看似簡易，但是背後所蘊藏的道理，卻是一點也不簡易的。在 乾卦一切簡易的表象下，也潛藏著危險，而在坤卦一切順從的背後，也潛藏著困 阻，吾人不得不慎之。
在教育現場上，老師就像天，而學生就像地，天影響著地，地也順從著天。
然而，就像易經所說的，看似簡易的道理，背後卻一點也不簡易。學生的學習看 似直接受到老師教學的直接影響，其實，卻受到種種的因素影響。若分成內外部 來看，可分成學生內部心理因素和外在環境因素的影響，內部心理因素諸如：學 習動機、自我效能、焦慮等等，外在環境因素諸如：學習環境、學習時數等等。
若分成上下層來看，班級因素影響學生，學校因素影響班級，國家因素影響學校，
所以上層因素影響著下層表現。
第一節 研究動機
從本體論(ontology)的角度來看，「探究事物的本然狀態」是本體論的核心 (Knight, 1998)，那麼探究教育的本然狀態就是教育研究在本體論上的符應。另從 知識論(epistemology)的角度來看，「真理是什麼？」和「如何去認知？」是知識 論的本質，那麼追尋教育的真理就是教育研究的目的。再從價值論(axiology)的角 度來看，「什麼是價值？」和「什麼是善的？」是價值論的內容，那麼尋求教育 的價值就是教育研究的產物。
綜上觀之，要探討影響學生學習的種種因素，殊屬不易，除了要從本體論、
知識論和價值論為基礎來切入教育研究方法外，但若能採取適合資料架構的研究
分析方法，並將誤差來源控制良好的話，那麼將可以較有結構式地探討影響學生 學習的種種因素。因此，既然要以結構性地呈現學生學習面貌，那麼以最具結構 性的國際大型學生評量資料來做為分析之用，是較能達到這樣的目的。
從 2000 年起開始實施的 PISA 國際評量計畫(The Programme for International Student Assessment ， 簡 稱 PISA) 是 由 經 濟 合 作 暨 發 展 組 織 (Organisation for Economic Co-operation and Development，簡稱 OECD)所籌畫的國際大型評量計畫。
PISA 評量是以十五歲的學生為主，分別評量他們在閱讀、數學、科學領域的素 養成就，目的是在於了解這些學生是否已經具備有良好基本學科素養的公民(林煥 祥、劉聖忠、林素微、李暉，2008)，而十五歲是大部分國家義務教育結束的年紀，
所以也可以用來檢測各國義務教育實施的成果。PISA 測驗從 2000 年起每隔 3 年 施測一次，每次都有其主要施測領域，2000 年以閱讀為主，2003 年以數學為主，
2006 年以科學為主，2009 年則又輪回以閱讀為主，但仍有其他二項領域的資料 可供作分析。每次 PISA 評量實施後均會釋出資料供做研究之用，近年來也已經 成為每個參加評量的國家，將之作為教育政策實施成效之參考指標。
本研究是以 PISA 為資料來源，因為 PISA 評量的資料本身具有巢狀(套)式設 計(nested design)，即學生與國家均有階層性配對，故非常適合以階層式的方法來 做分析，因為用一般的線性迴歸模式分析巢套式設計的資料，會產生違反假設誤 差呈常態的問題(溫福星，2006)，所以，本研究使用階層線性模式(hierarchical linear model, HLM)來做為研究方法，就可以將不同階層的解釋變項之關係、影響程度 和影響方向完整地呈現出來，並且不會違反假設誤差呈常態的問題，林原宏、黃 耀加(2006)的研究指出利用階層線性模式可以適切地解釋學生和國家變項結構關 係，本研究期以國家階層解釋變項對於學生階層解釋變項與依變項的影響，來顯 示學生和國家階層解釋變項影響學生學科素養的重要性。
近年來 PISA 有關的階層式研究，較多著重於國家解釋變項對學生數學素養
以多變量階層線性模式(hierarchical multivariate linear model, HMLM)，同時探討影 響學生數學素養、閱讀素養和科學素養的學生個體和國家階層之解釋變項，這樣 可以避免第一類型錯誤機率累積的問題，也可以加以驗證某一解釋變項對所有效 標變項的解釋效果是否不為 0，或是在不同的次模式中，某些解釋變項的解釋效 果是否相等(陳正昌、程炳林、陳新豐、劉子鍵，2009)。另外，多變量階層線性 模式還可以透過變異數及共變數矩陣來探討依變項之間的關係( Raudenbush &
Bryk, 2002)。
近年來，隨著每次 PISA 評量對於數學素養、閱讀素養和科學素養的國家排 名公布，世界上的主要國家均非常重視其結果，並藉由此來做國家教育政策的調 整和改革方向，甚至當成教育政策實施和改革成效之檢測方式之一。而台灣教育 當局也逐漸地開始重視其評量的結果，往往會針對排名較落後的素養類別，進行 教育政策的調整和較多經費的揖注 (吳書銘，2008)。另外，也有地方政府打算將 教育大會考改成類似 PISA 的測驗題型，故 PISA 相關議題之研究，均能獲得各界 相當的矚目。
在知識經濟時代，「科技」的重要性是無與倫比的，而透過「科技」的運用，
會有助於生產力的提升。另外，在教育發展過程中，不管是行政與教學革新，都 會結合「科技」的力量，增進教師教學與學生學習效果，因此，資訊和通訊科技 的使用就變成一個在教育階段非常重要的研究議題。然而，與資訊和通訊科技的 使用息息相關的就是網際網路，根據調查，越是科技發達的國家，則其網路的妥 善度就越完善(謝中琮，2011)。那麼，網路的妥善度也就變成伴隨資訊和通訊科 技的另一個重要研究議題。
而本研究就是以 PISA 的評量結果為研究主題，並藉由國家階層之網路妥善 度(networked readiness index, NRI)、學生階層之資訊和通訊科技使用時間(use time of ICT)來顯示對學生數學素養、閱讀素養和科學素養之影響情形，目前國內外文