TIMSS 2011 臺灣八年級學生的科學成就及其相關因素之探討(III)

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TIMSS 2011 臺灣八年級學生的科學

成就及其相關因素之探討(III)

楊文金

國立臺灣師範大學

科學教育研究所

【轉載自：

TIMSS 2011 國際數學與科學教育成就趨勢調查 (pp.248-312)】

第四節

參照國際基準點之科學成就表現及趨勢(續)

一、八年級學生數學各認知領域成就表現(續)

(三 )八年級生的

TIMSS 2011 高級國際基準點

表

7-15 呈現的是高級國際基準點的細節。該基準點的學生展現了科學概念的理解能

力，包括解讀科學的過程、系統、原理。他們也能做科學研究，從不同的圖表和表格中結

合與解讀資訊、選取相關的資訊、分析、結論，還能藉由科學知識提供簡短的解釋。

表

7-15 TIMSS 2011 高級國際基準點說明

1. 生物學方面：

學生能表現出對人類生物學的理解，例如：他們知道哪些食物是碳水化合物的最

佳來源；了解當手肘彎曲時，二頭肌和三頭肌發生什麼事；知道子宮的功能為

何。他們也能理解生物的特徵和其生命過程；也能根據身體和行為特徵來為動物

分類。學生能指出在光合作用和動物呼吸時，何種氣體被釋放到空氣中，何種氣

體從空氣中被移除了。學生也能理解生態系中的過程和關係，例如：他們可以解

釋食物鏈，並且認識競爭和捕食關係。他們認識到某些因素可能導致人口規模的

變化，並能預測隨著時間的推移，人口的改變。他們能證明種植樹木對於減少城

市中的二氧化碳是否是一個很好的決定。

2. 化學方面：

學生可以理解物質的分類和組成，例如：學生從符號和化學式中認出元素和化合

物，以及認得水分子結構的圖形表徵。鑑於酸的化學式，他們可以從熔點與沸點

的表格中確認分子中的元素的原子數和三種物質的各種狀態。學生了解化學和物

理性質及其變化。他們知道金屬的屬性，並使用這項知識來確認未知物質是金屬

還是非金屬，他們也了解日常生活中的化學過程都涉及能量的吸收與釋放。學生

可以使用所提供的表格資訊來解決關於黃金首飾的重量與密度的多步驟調查工

作。

摘要

學生對概念的理解與科學的循環、系統和原則相關。他們理解人類生物學以及生物的特徵、分類和生命過

程。學生理解生態系中的過程和關係的交流。他們展現出對物質的分類與組成，化學、物理特質及其變化

的理解。他們應用與光、聲相關的知識到情境之中，顯現了對熱、溫度、力與運動、電路以及磁學的基本

知識。學生了解太陽系與地球的形成過程、物理特徵和資源。他們具備一些科學探究技能。他們也能從各

種類型的關係圖、等高線圖、圖形和表格來組合並解釋資訊；選擇相關的資訊、分析和下結論；並提供傳

達科學知識的簡短解釋。

各科分述

(2)

表

7-15(續 ) 高級國際基準點說明

表

7-16 的範例五是化學領域的題目。學生被要求辨識金屬的特質，並描述該特

質是否能用來判別未知的物質為金屬或非金屬。這一題能呈現八年級學生更複雜的知

識和能力，反映在國際平均百分比為

35%。

表

7-16 高級國際基準點題目

資料來源： Martin, et al., 2012, p. 129.

各科分述

3. 物理學方面：

學生運用力與運動的知識到日常生活和抽象的情境，例如：他們可以找出學生坐

在牆上時，力如何作用。此外，他們認識物體可以作為槓桿來使用。學生也會應

用水深度和水中的壓力之間的關係的知識。他們鑒於顯示物體和液體密度，以及

物體在液體中是浮還是沉的圖表，能辨認出每種液體。學生將有關於光和聲音的

知識應用於情境裡，例如：他們用光的路徑來解釋一個物體可否看得見；應用光

線反射的知識來確定隱藏鏡像的方向，並解釋為什麼聽到雷聲之前，先看到閃

電。學生具備熱和溫度的基本的知識，他們了解當溫度改變時，氣體分子和液體

分子會發生什麼事。在探究的情境中，學生能解釋溫度對於擴散的影響。

4. 地球科學方面：

學生瞭解地球的過程、物理特徵和資源，例如：他們能解釋等高線圖所對應的山

頂地形表徵，知道不可再生能源，而且能說明出一種火山爆發影響環境的方式。

另外，根據每月平均溫度的關係表，他們認識到哪個城市是最有可能位於赤道。

學生也對太陽系有所了解。他們了解月球對地球的引力是潮汐的主要原因。他們

還了解行星和衛星之間的主要差異，並應用有關於自轉和一天的長度，以識別哪

個星球的日長是最短的。

5. 其它：

學生具備一些科學探究技能。他們能選擇和說明合適的實驗方法的理由。他們從

各種類型的關係表、等高線圖、圖形和表格來組合並解釋資訊；選擇相關的資

訊、分析並得出結論；而且提供傳達科學知識的簡短解釋。

(3)

表

7-17 是範例六，該範例屬於物理領域，要求學生運用自己對於基礎物理原理的理

解。這一題比上一題稍微簡單一點，平均來說，有

58%的八年級生可以答對。

表

7-17 高級國際基準點題目

表

7-18 的範例七是典型測試高標八年級生的例子，要求學生解讀不同圖表的資料。

這一題有點難，國際平均有

38%的學生答對。此外，和範例四一樣，國家間的答對率有很

大的變化，範圍從

4%到 48%，表示這個主題的教學頻率在國際間有所不同。

表

7-18 高級國際基準點題目

(4)

(四 )八年級生的

TIMSS 2011 優級國際基準點

表

7-19 是優級國際基準點的細節內容。達到優級國際基準點的學生可以理解科學概

念的意義，包括複雜和抽象的生物、化學、物理以及地球科學概念，也可以從不同的資源

中結合資訊來解決問題並得到結論，更進一步提供書面解釋與溝通科學知識。

表

7-19 優級國際基準點題目

摘要

該基準的學生能溝通生物學、化學、物理和地球科學中的複雜又抽象概念的理解。學生也了解關於細胞及

生物的特徵、分類和生命週期的概念性知識；他們亦能溝通生態系的複雜性和生物適應性的理解，並應用

對於生命週期和遺傳的理解。學生還能表達物質結構和物理、化學特性與其變化的理解，並運用力、壓

力、運動、聲音和光等知識。他們還知道電路和磁鐵的屬性。另外，學生會應用知識溝通太陽系、地球形

成過程、結構和物理特徵的理解。他們對於科學探究的基本特徵也有所認識，還能從不同的資源中結合資

訊來解決問題並得到結論，更進一步提供書面解釋與溝通科學知識。

1. 生物學方面：

在生物學方面，該基準的學生具備一些與細胞及其功能的概念，與生物的特徵、

分類和生命週期的知識，例如：他們認識細胞膜的功能，能陳述單細胞生物吸取

養分的生命功能。他們還認識到生物透過皮膚進行氧氣和二氧化碳的交換。學生

應用生命週期與遺傳的知識到實際情況。他們可以說出肥料如何影響植物的生長

的探究是怎麼樣做的，應用有關於遺傳的知識來解釋為何後代有些特徵會像他們

的父母，並陳述一個無性繁殖的例子。學生能顯現出對生態系的複雜性和生物對

他們的環境的適應的理解。他們也知道人類人口的成長對於環境的影響，有些動

物為了生存而需要的適應，包括身體和行為特徵。他們還能應用競爭的知識來解

釋除掉田裡的雜草對於播種作物的重要性。

2. 化學方面：

學生知道物質的結構及其物理、化學的特性，例如：他們認識質子、中子和電子

組成原子，而原子組成分子；也認識如果物體形狀改變的話，物體內的原子也會

發生某些變化；能分辨哪些物質屬於元素、化合物或混合物。學生會應用膨脹的

知識來解釋水結成冰；應用密度的知識來解釋為什麼油會浮在水上。在探究不規

則形狀的物體中，他們能描述如何測量物體的體積。學生能溝通物理和化學變化

的理解。他們認識溫度對溶解度影響的關係圖，並能舉出生活中物理變化的例

子。學生能描述當化學反應發生時，可以觀察到什麼事情。他們還能找出哪些日

常中在使用的液體可以中和鹼，並認識酸和鹼的共同特性。他們能應用質量守恆

的知識於中和作用及其他化學反應的過程。

3. 物理學方面：

學生對於物質狀態和相變展現出優秀的理解。例如：學生能從特徵或性質的清單

分辨出液體變成氣體時，哪些改變了，哪些還是維持原狀。從氣體會填充一個空

間的知識，他們能推斷出在不同的物質樣本中粒子間的空隙大小。學生也可以理

解電路和磁鐵的性質，他們認識到電路中組件的安排是如何去影響電池壽命和燈

泡的亮度。學生可以描述如何使用磁鐵的吸引力來確定，這是一個金屬條或是一

個磁鐵，並且認識一個磁鐵的強度和它所能吸引的迴文針數目的關係。學生運用

力、壓力和運動的知識。他們解釋矩形塊的方向和其施加在地面上的壓力之間的

關係。學生也會應用聲音和光的知識到日常生活情境中。學生要預測從一個密閉

的罐子內抽出空氣後，對聲音在真空罐中傳播路徑的影響，而且學生也能從顯示

一個人看潛望鏡的圖示中，畫出光線的路徑和方向。

各科分述

(5)

表

7-19(續 ) 優級國際基準點題目

表

7-20 的範例八要求學生描述自己對於重要科學概念的理解。在這個範例，學生必

須描述化學反應所產生的變化。該題滿分的條件是學生必須描述兩種變化。以國際平均來

看，只有

24%的學生可以完成並達到要求。

表

7-20 優級國際基準點題目

表

7-21 的範例九要求學生展現自己對於複雜和抽象概念的理解，內容是在不考慮位

置和位移的情況下，認知重力對於人的作用。國際平均上，32%的八年級生答對這一題。

然而就像先前的例題，這一題在國際間的答對率變化也相當大，範圍從

13%到 63%。

各科分述

4. 地球科學方面：

學生能應用知識來傳達他們對地球形成的過程、結構和物理特性的理解，例如：

他們可以解釋梯田上所種植的樹木如何影響土壤侵蝕；從呈現一座山不同海拔高

度的天氣狀況圖表，找出最有可能是叢林的位置。他們能解釋為何從地表噴發出

來的水是熱的，展現出對地表的理解，並且能運用化石證據來證明兩塊大陸曾相

連在一起。學生能運用知識，並且表達對太陽系的理解。他們認識為何月亮會在

一個月內改變它的形狀，影子又是如何隨著太陽的移動而改變。他們還能解釋為

何物體在月球的重量會比在地球輕。

5. 其它：

學生對科學探究的基本面有所理解。在實驗情境下，學生能確定哪些是控制變因

，並且能夠設計研究。他們能從不同的資源中結合資訊來解決問題並得到結論，

甚至解讀地表、地圖、圖片和表格呈現的資訊來解決問題，更進一步提供書面解

釋與溝通科學知識。

(6)

表

7-21 優級國際基準點題目

TIMSS 2011 框架將科學研究轉述為分類主題，期許八年級學生可以根據證據提出科

學現象的解釋。表

7-22 的範例十是關於地球科學領域的問題，要求學生利用化石證據來

支持兩塊大陸曾經結合在一起的概念。學生發現這一題非常具有挑戰性，國際平均只有

18%的學生能答對這一題。

表

7-22 優級國際基準點題目

(7)

(五 )

TIMSS 2011 八年級學生科學成就達各等級國際基準點人數百分比

表

7-23 是八年級學生在國際基準點的百分比。評量結果以進入優級國際基準點學生

的百分比逐級向下，為首的是八年級國家，其次為九年級國家（波札納、洪都拉斯、南非）

和基準地區。優級國際基準點學生的百分比以線段加上黑點的方式呈現，由於達到優級基

準點的學生也代表達到其他基準點，因此圖表和表格右方的百分比是以累積的方式呈現。

在八年級國家中，達到優級國際基準點學生比例最多的有

4 個東亞國家，新加坡有

40%的學生，其次為臺灣（24%）、韓國（20%）、日本（18%）。俄羅斯和英格蘭有 14%的

學生達到優級基準點，斯洛維尼亞和芬蘭有

13%。美國的許多基準地區也同樣有達到優級

基準點的高百分比，包括麻州（24%）、明尼蘇達州（16%）、科羅拉多（14%）、康乃迪克

州（14%）、佛羅里達（13%）。

表

7-23 也呈現了其他有用的相關資訊，包括不同國家的成就分佈。舉例來說，義大利和

挪威只有

4%和 3%的學生達到優級基準點，其他的學生（90%）幾乎都是在初級基準點。

在表格內容的最下方，表

7-23 另外提供了基準點分布的中間值。根據定義，一半以

上的國家會在中間值以上，另一半則在中間值以下。該中間值的分佈如下，優級基準點

4%、

高級基準點

21%、中級基準點 52%、初級基準點 79%。比對四年級的結果，這些百分比在

各個基準點等級都有下降，從國際平均來看，幾乎有一半的八年級學生沒有在國際基準點

中，超過

1/5 的學生沒有達到初級基準點。換句話說，跟四年級比起來，有更多八年級的

學生在課堂中落後（left behind）了。

表

7-23 TIMSS 2011 各國八年級學生科學成就在四個國際基準點人數百分比分布情形

2_新加坡 _{40 (1.7)} _{69 (2.0)} _{87 (1.6)} _{96 (0.7)} 臺灣 24 (1.4) 60 (1.2) 85 (0.8) 96 (0.4) 韓國 20 (0.9) 57 (1.1) 86 (0.7) 97 (0.4) 日本 18 (1.1) 57 (1.3) 86 (0.9) 97 (0.4) 2_俄羅斯 _{14 (1.1)} _{48 (1.8)} _{81 (1.2)} _{96 (0.7)} ‡_英格蘭 _{14 (1.5)} _{44 (2.6)} _{76 (2.3)} _{93 (1.2)} 斯洛維尼亞 13 (0.8) 48 (1.4) 82 (1.2) 96 (0.5) 芬蘭 13 (1.2) 53 (1.7) 88 (1.0) 99 (0.3) 3_以色列 _{11 (1.1)} _{39 (1.7)} _{69 (1.7)} _{88 (1.1)} 澳大利亞 11 (1.6) 35 (2.5) 70 (2.0) 92 (0.8) 2_美國 _{10 (0.7)} _{40 (1.3)} _{73 (1.1)} _{93 (0.7)} 香港 9 (1.1) 47 (1.8) 80 (1.7) 95 (1.0) 紐西蘭 9 (1.0) 34 (2.2) 67 (2.2) 90 (1.2) 匈牙利 9 (0.8) 39 (1.5) 75 (1.4) 92 (0.8) 土耳其 8 (0.9) 26 (1.4) 54 (1.4) 79 (1.0) 瑞典 6 (0.5) 33 (1.3) 68 (1.4) 91 (0.7) 1_立陶宛 _{6 (0.7)} _{33 (1.4)} _{71 (1.3)} _{92 (0.6)} 烏克蘭 6 (0.8) 29 (1.7) 64 (1.6) 88 (1.1) 高級 (550) (475)中級 (400)初級 達到各級國際基準點的 學生人數百分比 優級高級中級初級 國家或地區 ₍₆₂₅₎優級

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表

7-23 TIMSS 2011 各國八年級學生科學成就在四個國際基準點人數百分比分布情形

資料來源： Martin, et al., 2012, pp. 114-115. Ж：平均成績並非可信的測量結果，因為接受調查的低成就學生超過 25%。 Ψ_{：對於平均成績的可信度持保留態度，因接受調查的低成就學生比率雖然未達 25%，但超過 15%。} 欲瞭解目標母體範圍的註記 1、 2 及 3，詳見附錄 C.3。欲瞭解抽樣原則與參與樣本的註記 †_,‡_{, and}¶_{，詳見附錄 C.9。} （）括號內為標準誤。呈現上因四捨五入，可能會有不一致的現象。高級 (550) (475)中級 (400)初級 達到各級國際基準點的 學生人數百分比 優級高級中級初級 國家或地區 ₍₆₂₅₎優級 伊朗 5 (0.7) 21 (1.3) 50 (2.0) 79 (1.5) 阿拉伯聯合大公國 4 (0.4) 19 (0.8) 47 (1.1) 75 (0.9) 義大利 4 (0.5) 27 (1.4) 65 (1.4) 90 (1.1) 哈薩克 4 (0.6) 23 (1.9) 58 (2.5) 86 (1.2) 巴林 3 (0.3) 17 (0.7) 44 (1.0) 70 (0.7) 卡達 3 (0.5) 14 (1.1) 34 (1.4) 58 (1.2) 挪威 3 (0.4) 22 (1.2) 62 (1.4) 90 (1.1) 羅馬尼亞 3 (0.5) 16 (1.3) 47 (1.5) 78 (1.5) 約旦 2 (0.3) 15 (1.0) 45 (1.5) 72 (1.5) 馬其頓 2 (0.4) 10 (1.0) 30 (1.7) 53 (2.0) 阿曼 2 (0.2) 11 (0.5) 34 (1.0) 59 (1.3) 亞美尼亞 1 (0.2) 12 (0.8) 37 (1.5) 66 (1.3) 馬來西亞 1 (0.4) 11 (1.4) 34 (2.4) 62 (2.6) 泰國 1 (0.5) 10 (1.3) 39 (2.1) 74 (1.7) 智利 1 (0.2) 12 (0.9) 43 (1.4) 79 (1.5) 巴勒斯坦 1 (0.2) 10 (0.8) 33 (1.3) 59 (1.3) 黎巴嫩 1 (0.2) 7 (0.8) 25 (2.0) 54 (2.3) 沙烏地阿拉伯 1 (0.2) 8 (0.8) 33 (2.0) 68 (1.8) 1_喬治亞 _{0 (0.1)} _{6 (0.6)} _{28 (1.5)} _{62 (1.5)} 敘利亞 0 (0.1) 6 (0.8) 29 (1.8) 63 (1.9) 突尼西亞 0 (0.1) 5 (0.7) 30 (1.4) 72 (1.3) 印尼 0 (0.1) 3 (0.4) 19 (1.4) 54 (2.3) 摩洛哥 0 (0.0) 2 (0.2) 13 (0.7) 39 (1.0) ψ_迦納 _{0 (0.1)} _{1 (0.2)} _{6 (0.8)} _{22 (1.7)} 國際平均 4 21 52 79 ψ_南非 _{1 (0.2)} _{4 (0.4)} _{11 (0.8)} _{25 (1.1)} 波札那 1 (0.2) 6 (0.6) 26 (1.4) 55 (1.4) 2_宏都拉斯 _{0 (0.1)} _{1 (0.4)} _{9 (1.2)} _{35 (2.1)} 1 2_{麻薩諸薩塞洲(美國)} _{24 (2.6)} _{61 (2.8)} _{87 (1.5)} _{96 (0.7)} 1_{明尼蘇達州(美國)} _{16 (1.9)} _{54 (2.6)} _{85 (2.0)} _{98 (0.7)} 1_{科羅拉多州(美國)} _{14 (1.6)} _{48 (2.6)} _{80 (2.0)} _{96 (0.7)} 1 2_{康乃狄克州(美國)} _{14 (1.5)} _{45 (2.5)} _{74 (2.0)} _{92 (1.3)} 1 2_{佛羅里達州(美國)} _{13 (2.0)} _{42 (3.5)} _{74 (3.6)} _{93 (1.5)} 1 3_{北卡羅來納州(美國)} _{12 (2.2)} _{42 (3.2)} _{75 (3.0)} _{94 (1.4)} 2_{亞伯達省(加拿大)} _{12 (0.9)} _{48 (1.5)} _{85 (1.1)} _{98 (0.4)} 1 2_{印第安納州(美國)} _{10 (1.4)} _{43 (2.9)} _{78 (2.1)} _{95 (0.9)} 杜拜(阿拉伯聯合大公國) 7 (0.7) 28 (1.0) 57 (1.3) 79 (1.0) 1 2_{加利福尼亞州(美國)} _{6 (0.7)} _{28 (1.9)} _{62 (2.5)} _{88 (1.6)} 2_{安大略省(加拿大)} _{6 (0.7)} _{35 (1.5)} _{76 (1.3)} _{96 (0.6)} 魁北克省(加拿大) 5 (0.6) 34 (1.6) 76 (1.4) 96 (0.7) 1_{阿拉巴馬州(美國)} _{5 (1.0)} _{24 (2.7)} _{56 (3.5)} _{83 (1.9)} 阿布扎比(阿拉伯聯合酋長國) 4 (0.7) 17 (1.5) 45 (1.9) 74 (1.5) 九年級 基準參照區 0 25 50 75 100

(9)

二、八年級學生科學成就達各等級國際基準點人數百分比之趨勢變化

表

7-24 是八年級在國際基準點的變化，包括 1995、1999、2003、2007 之間的變化，

向上的箭頭表示達到該基準點的學生百分比在

2011 有增加，向下的箭頭則表示減少。該

表的分佈情形大致反映了前文提到的平均成就趨勢，並且提供國家進步或退步的相關資

訊。

韓國、斯洛維尼亞、立陶宛，從

1995 年開始在 4 個基準點中都有進步；俄羅斯、香

港、伊朗、加拿大安大略省則是從

1995 年開始在 3 個基準點有進步；美國在最低的 2 個

基準點有進步。

表

7-24 各國八年級學生 TIMSS 1995 至 2011 科學成就達到國際基準點之趨勢比較

新加坡 40 32 h 33 h 29 h 29 h 69 61 h 66 60 h 64 臺灣 24 25 26 27 60 60 63 61 韓國 20 17 h 17 h 19 17 h 57 54 57 50 h 50 h 日本 18 17 15 h 16 18 57 55 53 h 52 h 54 俄羅斯 14 11 h 6 h 15 11 48 41 h 32 h 41 h 38 h 英格蘭 14 17 15 17 15 44 48 48 45 43 斯洛維尼亞 13 11 h 6 h 8 h 48 45 33 h 32 h 澳大利亞 11 8 9 10 35 33 40 36 美國 10 10 11 12 11 40 38 41 37 38 香港 9 10 13 i 7 7 47 45 58 i 40 h 33 h 紐西蘭 9 7 10 9 34 35 35 34 匈牙利 9 13 i ₁₄ i ₁₉ i ₁₂ i ₃₉ ₄₆ i ₄₆ i ₅₃ i ₄₄ i 芬蘭 6 12 i 41 43 瑞典 6 6 8 19 i 33 32 38 i 52 i 立陶宛 6 8 6 5 2 h 33 36 34 22 h 14 h 烏克蘭 6 3 h 29 22 h 伊朗 5 2 h 1 h 1 h 1 h 21 14 h 9 h 11 h 11 h 義大利 4 4 4 6 i 27 24 23 h 26 巴林 3 2 h 0 h 17 17 6 h 挪威 3 2 h 2 6 i 22 20 21 32 i 羅馬尼亞 3 2 4 5 i 5 i 16 16 20 21 i 22 i 約旦 2 5 i 3 i 4 i 15 26 i 21 i 17 馬其頓 2 2 3 i 10 13 17 i 阿曼 2 1 h 11 8 h 亞美尼亞 1 1 12 14 馬來西亞 1 3 i 4 i 5 i 11 18 i 28 i 24 i 泰國 1 3 i 2 10 17 i 18 i 智利 1 1 h 1 12 5 h 7 h 巴勒斯坦 1 1 1 10 9 10 黎巴嫩 1 1 0 7 8 4 h 喬治亞 0 0 6 5 敘利亞 0 1 6 9 i 突尼西亞 0 0 0 0 5 4 1 h 3 印尼 0 0 3 4 i 1999 1995 2011 2007 國家或地區 2003 優級國際基準點(625) 學生人數百分比 高級國家基準點(550) 學生人數百分比 2007 2003 1995 2011 1999

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表

7-24(續 ) 各國八年級學生 TIMSS 1995 至 2011 科學成就達到國際基準點之趨勢比較

h 2011 平均分數顯著較高 i 2011 平均分數顯著較低資料來源： Martin, et al., 2012, p. 116. Ψ_{：對於平均成績的可信度持保留態度，因接受調查的低成就學生比率雖然未達 25%，但超過 15%。} 此註記自 2011 年的趨勢數據開始標示，因此 2011 年以前並未有此註釋。空格表示該國並未參與當年調查註：芬蘭的趨勢結果係比較1999 年與 2011 年的 7 年級資料，所以與表 7-23 中的 2011 年資料不同。

表

7-24(續 ) 各國八年級學生 TIMSS 1995 至 2011 科學成就達到國際基準點之趨勢比較

1999 1995 2011 2007 國家或地區 2003 優級國際基準點(625) 學生人數百分比 高級國家基準點(550) 學生人數百分比 2007 2003 1995 2011 1999 ψ_迦納 ₀ ₀ ₀ ₁ ₁ ₀ _h 麻薩諸薩塞洲(美國) 24 20 15 h 61 56 43 h 明尼蘇達州(美國) 16 11 h 17 54 45 h 50 康乃狄克州(美國) 14 14 45 43 北卡羅來納州(美國) 12 9 42 34 亞伯達省(加拿大) 12 17 i ₁₇ i ₄₈ ₅₇ ₅₁ 印第安納州(美國) 10 8 14 43 40 44 杜拜(阿拉伯聯合大公國) 7 6 28 27 安大略省(加拿大) 6 7 7 7 5 35 37 41 i 34 26 h 魁北克省(加拿大) 5 4 6 10 i 7 34 27 h 39 43 i 30 基準參照區 新加坡 87 80 h 85 84 91 i 96 93 h 95 95 99 i 臺灣 85 83 88 i 86 96 95 98 i 96 韓國 86 85 88 81 h ₈₁ h ₉₇ ₉₇ ₉₈ ₉₆ h ₉₅ h 日本 86 85 86 84 85 97 96 98 97 97 俄羅斯 81 76 h 70 h 73 h 71 h 96 95 93 h 92 h 92 h 英格蘭 76 79 81 76 75 93 94 96 i 94 93 斯洛維尼亞 82 81 75 h 69 h 96 97 96 93 h 澳大利亞 70 70 76 i 69 92 92 95 89 h 美國 73 71 75 67 h 68 h 93 92 93 87 h 87 h 香港 80 77 89 i 80 70 h 95 92 98 i 96 90 h 紐西蘭 67 73 66 67 90 94 i 88 89 匈牙利 75 80 i 82 i 83 i 80 i 92 96 i 97 i 96 i 95 i 芬蘭 80 79 96 96 瑞典 68 69 75 i ₈₃ i ₉₁ ₉₁ ₉₅ i ₉₇ i 立陶宛 71 72 74 57 h 45 h 92 93 95 i 86 h 79 h 烏克蘭 64 58 h 88 85 伊朗 50 41 h 38 h 38 h 43 h 79 76 77 72 h 81 義大利 65 62 59 h 59 h 90 88 87 h 86 h 巴林 44 49 i 33 h 70 78 i 70 挪威 62 58 h 63 72 i 90 87 91 94 i 羅馬尼亞 47 46 49 50 51 78 77 78 78 77 約旦 45 56 i 53 i 42 72 79 i 80 i 69 馬其頓 30 42 i 46 i 53 72 i 73 i 阿曼 34 32 59 61 2003 1999 1995 國家或地區 中級國家基準點(475) 初級國家基準點(400) 學生人數百分比 學生人數百分比 2011 2007 2003 1999 1995 2011 2007

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表

7-24(續 ) 各國八年級學生 TIMSS 1995 至 2011 科學成就達到國際基準點之趨勢比較

h 2011 平均分數顯著較高 i 2011 平均分數顯著較低資料來源： Martin, et al., 2012, p. 117. Ψ：對於平均成績的可信度持保留態度，因接受調查的低成就學生比率雖然未達 25%，但超過 15%。此註記自 2011 年的趨勢數據開始標示，因此 2011 年以前並未有此註釋。空格表示該國並未參與當年調查註：芬蘭的趨勢結果係比較 1999 年與 2011 年的 7 年級資料，所以與表 7-23 中的 2011 年資料不同。

第五節

科學成就之性別差異

表

7-25 是八年級學生在科學成就上的性別差異。平均來說，八年級的科學成就表現

在性別差異上比四年級大，女生的表現比男生好（國際平均：女生

480 分，男生 474 分）。

表

7-25 TIMSS 2011 八年級男女學生科學成就表現

2003 1999 1995 國家或地區 中級國家基準點(475) 初級國家基準點(400) 學生人數百分比 學生人數百分比 2011 2007 2003 1999 1995 2011 2007 亞美尼亞 37 45 i 66 77 i 馬來西亞 34 50 i 71 i 59 i 62 80 i 95 i 87 i 泰國 39 48 i 54 i 74 80 i 87 i 智利 43 24 h 27 h 79 56 h 60 h 巴勒斯坦 33 28 h 36 59 54 h 66 i 黎巴嫩 25 28 20 h 54 55 48 喬治亞 28 27 62 61 敘利亞 29 39 i 63 76 i 突尼西亞 30 31 12 h 25 h 72 77 i 52 h 68 印尼 19 27 i 54 65 i ψ_迦納 ₆ ₆ ₃ _h ₂₂ ₁₉ ₁₃ _h 麻薩諸薩塞洲(美國) 87 84 75 h 96 96 93 h 明尼蘇達州(美國) 85 82 79 98 96 94 h 康乃狄克州(美國) 74 74 92 92 北卡羅來納州(美國) 75 65 h 94 87 h 亞伯達省(加拿大) 85 87 83 98 98 97 印第安納州(美國) 78 79 76 95 96 93 杜拜(阿拉伯聯合大公國) 57 58 79 82 安大略省(加拿大) 76 77 81 i 72 61 h 96 96 97 i 95 88 h 魁北克省(加拿大) 76 68 h 82 i 83 i 69 96 94 98 i 98 i 92 基準參照區 女生 分數較高 男生 分數較高 臺灣 48 (1.0) 564 (2.7) 52 (1.0) 564 (2.8) 0 (3.0) 挪威 49 (0.7) 495 (3.2) 51 (0.7) 494 (3.0) 1 (3.4) 2新加坡 _{49 (0.7)} _{589 (4.2)} _{51 (0.7)} _{591 (5.3)} _{1 (4.1)} 香港 49 (1.6) 536 (4.5) 51 (1.6) 534 (3.7) 2 (4.6) 羅馬尼亞 48 (0.9) 466 (3.8) 52 (0.9) 464 (4.0) 2 (3.4) ‡英格蘭 48 (2.0) 534 (5.0) 52 (2.0) 532 (6.2) 2 (5.6) 瑞典 48 (0.9) 511 (2.7) 52 (0.9) 508 (3.1) 3 (3.0) 摩洛哥 47 (0.8) 378 (2.6) 53 (0.8) 374 (2.7) 4 (3.0) 國家或地區 女生_平均量尺 成績差異_(絕對值) 性別差異 分數 學生人數百 分比男生 學生人數百 分比 平均量尺分數

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表

7-25(續 ) TIMSS

2011 八年級男女學生科學成就表現

女生 分數較高 分數較高男生 國家或地區 女生_平均量尺 成績差異_(絕對值) 性別差異 分數 學生人數百 分比男生 學生人數百 分比 平均量尺 分數哈薩克 49 (0.8) 492 (4.6) 51 (0.8) 488 (4.6) 4 (3.6) 黎巴嫩 55 (1.9) 404 (5.4) 45 (1.9) 408 (6.5) 4 (6.7) 斯洛維尼亞 49 (0.9) 541 (3.0) 51 (0.9) 545 (3.4) 4 (3.4) 烏克蘭 50 (1.0) 499 (3.7) 50 (1.0) 503 (4.3) 4 (4.1) 韓國 52 (2.5) 558 (2.6) 48 (2.5) 563 (2.4) 5 (3.1) 芬蘭 48 (1.1) 555 (2.4) 52 (1.1) 550 (3.1) 5 (2.7) 伊朗 46 (2.3) 477 (5.3) 54 (2.3) 472 (5.3) 5 (7.0) 敘利亞 50 (1.7) 424 (4.4) 50 (1.7) 429 (4.9) 6 (5.2) 2俄羅斯 49 (0.9) 539 (3.6) 51 (0.9) 546 (3.5) 7 (2.9) 3以色列 50 (1.6) 519 (3.7) 50 (1.6) 512 (5.2) 7 (4.2) 印尼 50 (1.2) 409 (5.1) 50 (1.2) 402 (4.5) 7 (3.6) 日本 49 (1.1) 554 (2.9) 51 (1.1) 562 (2.9) 8 (3.3) 1_立陶宛 _{49 (0.7)} _{518 (3.0)} _{51 (0.7)} _{510 (3.1)} _{8 (3.3)} 1喬治亞 47 (0.9) 425 (3.3) 53 (0.9) 415 (3.5) 10 (3.4) 2美國 51 (0.6) 519 (2.8) 49 (0.6) 530 (2.9) 11 (2.4) 馬來西亞 51 (1.2) 434 (6.3) 49 (1.2) 419 (7.3) 15 (5.5) 泰國 55 (1.6) 458 (3.9) 45 (1.6) 443 (5.2) 15 (4.9) 義大利 49 (0.9) 493 (3.1) 51 (0.9) 508 (2.6) 15 (2.8) 智利 53 (1.5) 454 (3.2) 47 (1.5) 470 (2.9) 16 (3.6) 土耳其 49 (0.7) 491 (3.2) 51 (0.7) 475 (4.3) 16 (3.2) 澳大利亞 50 (1.6) 511 (4.5) 50 (1.6) 527 (6.5) 16 (5.9) 突尼西亞 52 (0.7) 431 (2.6) 48 (0.7) 447 (2.9) 17 (2.6) 馬其頓 49 (0.9) 417 (5.6) 51 (0.9) 399 (6.1) 18 (4.7) 匈牙利 49 (1.1) 513 (3.5) 51 (1.1) 531 (3.7) 18 (3.7) 亞美尼亞 49 (0.8) 446 (3.5) 51 (0.8) 428 (3.6) 18 (3.4) 紐西蘭 47 (2.0) 501 (4.6) 53 (2.0) 522 (5.1) 20 (3.9) 阿拉伯聯合大公國 50 (1.7) 477 (2.9) 50 (1.7) 452 (3.3) 25 (4.2) 卡達 50 (3.3) 432 (7.0) 50 (3.3) 406 (5.4) 26(10.7) 沙烏地阿拉伯 48 (1.2) 450 (3.5) 52 (1.2) 424 (6.4) 26 (7.2) 巴勒斯坦 52 (1.7) 434 (3.8) 48 (1.7) 406 (5.4) 27 (6.8) ψ迦納 47 (0.8) 290 (5.7) 53 (0.8) 320 (5.4) 30 (4.0) 約旦 49 (1.7) 471 (4.3) 51 (1.7) 428 (6.4) 43 (7.6) 巴林 50 (0.8) 482 (2.2) 50 (0.8) 423 (3.6) 59 (4.4) 阿曼 51 (2.1) 458 (2.9) 49 (2.1) 380 (4.4) 78 (4.9) 國際平均 50 (0.2) 480 (0.6) 50 (0.2) 474 (0.7) -九年級 ψ_南非 _{48 (1.0)} _{335 (4.1)} _{52 (1.0)} _{328 (4.5)} _{7 (4.5)} 波札那 51 (0.6) 410 (4.3) 49 (0.6) 399 (3.7) 11 (3.6) 2_宏都拉斯 _{55 (1.0)} _{360 (4.6)} _{45 (1.0)} _{380 (4.1)} _{20 (3.8)} 基準參照區 2_{安大略省(加拿大)} _{49 (0.9)} _{521 (2.6)} _{51 (0.9)} _{522 (3.0)} _{1 (2.7)} 1 2_{康乃狄克州(美國)} _{49 (1.0)} _{530 (4.5)} _{51 (1.0)} _{533 (5.9)} _{3 (5.1)} 魁北克省(加拿大) 51 (1.4) 518 (3.0) 49 (1.4) 522 (3.0) 4 (3.0) 2_{亞伯達省(加拿大)} _{50 (0.9)} _{542 (2.8)} _{50 (0.9)} _{549 (2.5)} _{6 (2.5)} 阿布扎比(阿拉伯聯合酋長國) 47 (2.7) 465 (4.5) 53 (2.7) 458 (6.0) 6 (6.9) 1 2_{麻薩諸薩塞洲(美國)} _{50 (1.0)} _{564 (5.8)} _{50 (1.0)} _{570 (5.1)} _{7 (3.6)} 1_{阿拉巴馬州(美國)} _{51 (1.6)} _{482 (6.3)} _{49 (1.6)} _{489 (6.8)} _{7 (4.0)} 1_{科羅拉多州(美國)} _{51 (1.5)} _{537 (4.7)} _{49 (1.5)} _{548 (5.2)} _{11 (4.5)}

(13)

表

7-25(續 ) TIMSS

2011 八年級男女學生科學成就表現

一、八年級男女學生整體科學成就表現及趨勢

跟四年級相似的是，八年級性別的差異隨著國家不同而變化，據表

7-26 在 42 個國家

中，有

17 個國家的表現沒有性別差異；10 個國家男生的表現比較好；另外 15 個國家則

是女生的表現比較好。另一個跟四年級類似，並且符合

2007 年 TIMSS 報告的發現是，女

生成就表現較好的國家集中在中東的阿拉伯語系國家，包括阿拉伯聯合大公國、卡達、沙

烏地阿拉伯、巴勒斯坦、約旦、巴林、阿曼。

對於有針對九年級做評鑑的國家，波札那的女生科學成就表現比男生好，而宏都拉斯

的男生則是表現的比女生好。此外，14 個基準地區中，美國 6 個州以及加拿大亞伯達省

的男生表現比女生好，而阿拉伯聯合大公國杜拜的女生表現則是優於男生。

表

7-26 從 TIMSS 1995 至 2011 八年級男女學生科學成就表現之趨勢比較

女生 分數較高 分數較高男生 國家或地區 女生_平均量尺 成績差異_(絕對值) 性別差異 分數 學生人數百 分比男生 學生人數百 分比 平均量尺 分數 1 3_{北卡羅來納州(美國)} _{52 (1.0)} _{526 (5.7)} _{48 (1.0)} _{537 (7.7)} _{12 (4.7)} 1 2_{加利福尼亞州(美國)} _{49 (1.1)} _{493 (5.0)} _{51 (1.1)} _{504 (5.0)} _{12 (4.0)} 1_{明尼蘇達州(美國)} _{52 (1.5)} _{548 (4.9)} _{48 (1.5)} _{559 (5.3)} _{12 (3.8)} 1 2_{佛羅里達州(美國)} _{49 (1.9)} _{522 (8.5)} _{51 (1.9)} _{537 (7.6)} _{15 (6.8)} 1 2_{印第安納州(美國)} _{52 (1.1)} _{526 (4.9)} _{48 (1.1)} _{541 (5.4)} _{15 (4.0)} 杜拜(阿拉伯聯合大公國) 48 (4.6) 500 (4.6) 52 (4.6) 472 (5.8) 28 (9.3) 資料來源：Martin, et al., 2012, pp. 68-69. Ψ_{：對於平均成就的信度持保留態度，因接受調查的低成就學生比率雖然未達25%，但超過15%。} _{達統計上的顯著差異} 欲瞭解目標母體範圍的註記 1、2及3，詳見附錄C.3。欲瞭解抽樣原則與參與樣本的註記†_,‡_{, and}¶_{，詳見附錄C.9。} _{未達統計上的顯著差異} （）括號內為標準誤。呈現上因四捨五入，可能會有不一致的現象。 80 40 0 40 80

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

表

7-26(續 )

從

TIMSS 1995 至 2011 八年級男女學生科學成就表現之趨勢比較

TIMSS 2011 臺灣八年級學生的科學成就及其相關因素之探討(III)