第二章 文獻探討
第二節 PISA 內涵之探討
本節首先就 PISA 之成立機構—OECD 做介紹，分別就其組織成立的背景、
宗旨與歷年研究發展等做說明。其次，針對本研究目的，探討 PISA 的發展背景、
評量對象、評量內容與方法，與其他大型國際性評量的區別，以及 PISA 相關研 究分析。
一、OECD
(一)OECD 成立背景與宗旨
OECD 其 前 身 為 創 設 於 1948 年 的 歐 洲 經 濟 合 作 組 織 (Organisation for
European Economic Co-operation, OEEC)，旨在與美國和加拿大共同掌理馬歇爾計 劃(Marshall Plan) 以促進歐洲二次大戰後經濟之重建。OECD 於 1961 年正式成 立，位於法國巴黎，該組織目前擁有 30 個會員國，如表 2-2-1。集合了承諾多元 民主和市場經濟的國家，以維護持續的經濟成長，增加工作機會，提升生活水準，
維持金融穩定，協助其他國家經濟發展，以及在世界貿易作出貢獻作為組織的宗 旨。
近年來，OECD 各項政策關注到了全球化的議題上，在快速變化全球經濟影 響下，OECD 也進行著改變，2007 年 5 月，OECD 同意邀請智利(Chile)、愛沙尼 亞(Estonia)、以色列(Israel)、俄羅斯(Russia)與斯洛文尼亞(Slovenia)加入會員，並 開放討論巴西(Brazil)、中國(China)、印度(India)、印尼(Indonesia)與南非(South Africa)加入組織的會員資格(OECD, 2008)。
表 2-2-1 OECD 會員國
澳洲(Australia) 奧地利(Austria) 比利時(Belgium) 加拿大(Canada) 捷克(Czech Republic) 丹麥(Demark)
芬蘭(Finland) 法國(France) 德國(Germany) 希臘(Greece) 匈牙利(Hungary) 冰島(Iceland) 愛爾蘭(Ireland) 義大利(Italy) 日本(Japan)
韓國(Korea) 盧森堡(Luxembourg) 墨西哥(Mexico) 荷蘭(The Netherlands) 紐西蘭(New Zealand) 挪威(Norway)
波蘭(Poland) 葡萄牙(Portugal) 斯洛伐克(Slovak Republic) 西班牙(Spain) 瑞典(Sweden) 瑞士(Switzerland) 土耳其(Turkey) 英國(United Kingdom) 美國(United States) 資料來源：PISA 官方網站
http://www.pisa.oecd.org/
(二)OECD 歷年研究發展
四十多年來，OECD 一直是世界上可靠的提供經濟和社會可比較統計資料來 源，除了蒐集資料之外，OECD 也監控潮流，分析、預測經濟發展，以及研究社 會變遷、貿易成長模式、環境、農業、科技和稅收等議題(OECD, 2008)。
二、PISA
(一)PISA 發展背景
OECD 會員國針對其教育系統學生在知識技能上的表現，希望得到正規而可 靠的資料，於是，在 1990 年代中期 OECD 參與國家共同研發 PISA，是針對在校 15 歲學生實施的國際性、標準化評量，於 1997 年正式提出，首次調查開始在 2000 年，第二次在 2003 年，第三次在 2006 年，以三年為一個循環，陸續做一系列的 研究(OECD, 2004b)。
PISA 的特色在於切合公共政策議題，重視素養與終身學習。參與國家希望 透過 PISA 來瞭解學校教育是否足以使學生面對成人世界的各種挑戰，學校教育 是否在某個領域較為有效，以及學校教育是否讓學生有足夠能力脫離原本不佳的 生長背景等公共政策議題；PISA 也特別重視學生在測驗、說明及解題時，應用 知識技能來有效的分析、理解和溝通之素養(OECD, 2004b)；因為學校不能教會學 生所需的一切，學生不應只學知識和技能，更該對為什麼學習與如何學習有所覺 察，所以 PISA 評量學生在閱讀、數學、科學素養上的表現，並且也要求學生的 學習動機、信念與策略，以作為終身學習的競爭力(OECD, 2007)。
(二)PISA 評量對象
PISA 評量對象為參與國家在校的 15 歲學生，通常每一個國家或地區有 4,500 到 10,000 名學生參與評量(OECD, 2003)，PISA 2000、PISA 2003 和 PISA 2006 分 別有 43 個、41 個和 57 個國家或地區參與，而 PISA 2009 已有 67 個國家或地區 登記參與。
(三)PISA 評量內容與方式
目前 OECD 已分別於 2000 年、2003 年和 2006 年舉辦了三次國際性評量，
建立 PISA 資料庫。以 PISA 2000 而言，重點放在閱讀能力的調查，PISA 2003 重 點則是放在數學能力的調查，PISA 2006 的調查重點則為科學能力。
PISA 2003 透過每一位學生需 2 個小時完成的紙筆測驗評量數學能力，試題 情境來自於真實生活，包含了多重選擇題和申論題；透過每一位學生需 30 分鐘 完成的學生問卷調查關於學生個人和家庭的訊息；並透過每一位校長需 20 分鐘 完成的學校問卷來調查學校資料。同時，爲了延伸對先前研究的瞭解，以及獲得 更多深度情境、資料的瞭解，OECD 擴大了 PISA 2003 的研究範圍，新增了解決 問題能力的調查，對包含了閱讀、數學、自然、解決問題等四個主要領域評量的 表現，做更深層的調查與方析，透過評量以及學校和學生問卷，蒐集資料建立起 PISA 2003 資料庫。
(四)PISA 2003 數學能力試題結構
PISA 2003 的目的是評量學生真實情境的問題解決能力，其試題的情境架構 分為四類，分別為 1.個人類(personal)，2.教育職業類 (educational / occupational)、
3.公共類(public)，4.自然科學類(scientific)。
而其試題的概念結構上，分為 1.空間與形狀(space and shape)：包含空間與幾 何現象以及物體特性；2.改變與關係(change and relationships)：包含變數之間的關 係以及理解變數呈現的方式，如：方程式；3.數量(quantity)：包含數字現象以及 數量關係與模型；4.不確定性(uncertainty)：包含機率和統計現象。這四大領域相 當廣泛，可以確保試題散布於課程之中，同時又能避免太過明確而違反真實情境 問題解決的顧慮(OECD, 2004b)。
完成 PISA 2003 關於數學能力的試題，學生必須辨識出問題情境的特徵，為 了達到這個目標，則需要許多的技巧，包含思考與理解、論證(argumentation)、
溝通 、 模 型 化 (modelling) 、 擬 題 及 解 題 (problem posing and solving) 、 表 徵
(representation)，並使用符號的、正式的與技術的語言和運算等。當這些技巧一起 運作時，其試題的認知結構，可分為三個能力群組(competency clusters)，1.再現 技巧(reproduction skills)：此技巧指的是重現知識，如：熟悉的數學過程和問題類 型之認知，以及執行例行運算；2.連結技巧(connection skills)：此技巧的運用有著 中等難度，因為在相當熟悉的文章脈絡中，學生必須跳脫例行性的問題，並詮釋 和連結不同問題情境；3.反思技巧(reflection skills)：此技巧的運用在 PISA 2003 中是最為困難的，因為它需要學生的洞察力和反思，以及在問題中和做連結時辨 認數學元素的創造力(OECD, 2004b)。
由於 PISA 2003 的評量主軸是數學，PISA 2003 不同難度的數學試題共有 85 題(OECD, 2004b)，PISA 2003 的測驗總時間為 210 分中的測驗時間，每一個試題 被安排在七個試題群組之中，每一個試題群組測驗時間為 30 分鐘，試題群組是 根據輪測設計(rotated test design)來安排。全部測驗時間的分配盡可能的跨四個主 要概念，包含空間與形狀、改變及關係、數量與不確定性；測驗包含四類情境，
試題的比例反映出三個能力群組，重現技巧、連結技巧和反思技巧的試題約為 1：
2：1。而三分之一的題目為多重選擇題，三分之一的題目為封閉式建構反應問題 (closed constructed-response type)，還有三分之一的題目屬於開放式建構反應試題 (open constructed-response type)(OECD, 2003)。
(五)各國在 PISA 2003 數學能力得分情況 1.數學能力的得分分級
學生在 PISA 2003 的得分依據程度，共分為 6 個等級，從等級 1 到等級 6，
等級越高代表數學能力越好，其分級狀況如表 2-2-2 所示。
表 2-2-2 PISA 2003 數學能力的得分分級
得分 等級 程度
≥668
分數 等級 6
1.能根據對複雜問題情境的調查和模型化，來概念 化、一般化和利用資訊。
2.可以連結不同資訊來源和說明並彈性的解釋之。
3.有進行進階的數學式思考和理解的能力。
4.能應用洞察力、理解力，及對符號和正式的數學 運算與關係的精通程度，以發展新的方法和策略來 處理新奇的情境(novel situations)。
5.可以根據他們對最初情境的發現、詮釋和辯論來 說明與正確溝通他們的行動和反思。
8 6 6
606≤ 分數< 等級 5
1.可以發展和運作針對複雜情境、辨認出限制和明 確說明假設的模式。
2.處理複雜的問題時，可以挑選、比較、評估適當 的解題策略。
3.能在情境中利用寬廣的、發展良好的思考和理解 技巧，適當連結的表徵、符號和正式的特性描述，
以及洞察力來進行策略性的運作。
4.可以反思其行動並說明和溝通其詮釋和理解。
6 60
544≤ 分數< 等級 4
1.在做假設時可能涉及限制或要求之複雜而具體 的情境中，可以有效的運作明確的模式。
2.可以挑選、整合不同的表徵，包括符號表徵以及 直接連結至真實世界情境。
3.可以利用發展良好的技巧，並以洞察力彈性的理 解問題的情境脈絡。
表 2-2-2 PISA 2003 數學能力的得分分級（續）
得分 等級 程度
6 60
544≤ 分數< 等級 4 4.可以基於其詮釋、理由和行動的解釋和論據來建 構與溝通。
544
482≤ 分數< 等級 3
1.可以執行清楚描述的程序，包括執行那些隨之而 來的決定。
2.可以挑選並應用簡單的解題策略。
3.可以在來自問題的不同資訊來源和理由之基礎 上，詮釋與利用表徵。
4.可以發展出簡短的溝通來報告他們對題目的詮 釋、結果和理解。
482
420≤ 分數< 等級 2
1.不需要直接的推論，就可以詮釋和察覺問題的情 境脈絡。
2.可以從單一來源摘錄相關資訊，並利用單一的表 徵方式。
3.可以使用基本的演算法、公式、程序或慣例。
4.有直接理解和以文字詮釋結果的能力。
420
358≤ 分數< 等級 1
1.能回答在全部相關資訊都呈現的，且問題被明確 定義的熟悉情境脈絡下之問題。
2.能夠在明確的情境裡根據直接的指示，分辨資訊 並執行例行的程序。
3.他們能夠執行顯而易見的行動，並在給定的刺激 下立即的遵從。
資料來源：修改自 OECD (2004b:5)
2. PISA 2003 參與國家或地區之學生數學能力表現
PISA 2003 參與國家或地區的學生數學能力表現可以用三方面來描述，(1)學生在 數學的熟練程度，(2)全體學生的表現，(3)每一個國家的表現散布情形，以下就這 三方面加以說明(OECD, 2003)。
(1)學生在數學的熟練程度
根據學生對 PISA 2003 不同難度的數學問題之熟練程度，顯示各國學生達到 各等級的百分率，如：比利時、日本、韓國、香港有8%的學生可以數學能力達 到等級 6， 而 OECD 會員國整體而言只有4%達到等級 6；OECD 會員國中約有 三分之一的學生數學能力可以達到相對較難的等級 4、等級 5 或等級 6，但在芬 蘭、韓國、香港有超過49%的學生數學能力可以達到至少等級 4；約有四分之三 的 OECD 會員國學生至少有等級 2 的數學能力，然而數學能力在等級 1 以下的學 生，在義大利和葡萄牙卻超過了四分之一，在希臘超過了三分之一，在墨西哥和 土耳其則超過了一半，當然，一些非 OECD 會員國在等級 1 或等級 1 以下的學生 也有很多；OECD 會員國學生數學能力達不到等級 1 的有11%。
上述數學能力達不到等級 1 的學生可能還是有執行基本數學運算的能力，但 在給定的情境中，未能利用到解 PISA 2003 數學試題所需的數學技巧。擁有優異
上述數學能力達不到等級 1 的學生可能還是有執行基本數學運算的能力，但 在給定的情境中，未能利用到解 PISA 2003 數學試題所需的數學技巧。擁有優異