TIMSS 2011 臺灣八年級學生的科學成就及其相關因素之探討(II)

TIMSS 2011 臺灣八年級學生的科學

成就及其相關因素之探討(II)

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)】

第二節

科學分科成就表現及趨勢

一、TIMSS 2011 八年級學生科學分科成就表現

TIMSS 2011 的 評估 工 具 是 建立 在 TIMSS 2011 框 架（TIMSS 2011 Framework）的 基礎

上，科 學 評 量 的 部 份 則 是 根 據 兩 個 向 度 來 建 構：(1) 內 容 向 度包 含 評 估 的主 題 和 內 容；(2)

認 知 向 度 則 是 包 含 學 生 在 面 對 問 題 時 可 能 的 思 考 過 程 。

八 年 級 的 內 容 向 度 有 四 個 領 域，分 別 是 生 物、化 學、物 理、地 球 科 學；認 知 向 度 的 領

域 則 與 四 年 級 相 似 ， 分 為 認 識 、 應 用 、 推 理 （ 分 配 比 例 與 四 年 級 不 同 ）。

科 學 內 容 向 度

表

7-5 是 八 年 級生 在 4 個 內容 領 域（ 生物、化 學、物 理、地 球科 學 ）的 平均 成 就。跟

四 年 級 的 表 現 類 似，不 同 國 家 在

4 個 不同 的 領 域 各有 擅 長 與 不擅 長 的 部 分，僅僅 只 有阿 拉

伯 聯 合 大 公 國 阿 布 杜 拜 在

4 個 領 域 的 表現 大 約 等 於其 科 學 的 整體 平 均 成 績。

表

7-5 TIMSS 2011 各 國 八 年 級 學生 在 四 個 內容 領 域 成 就之 分 布

2新加坡 590 (4.3) 594 (4.8) 4 (1.8) _h 590 (4.7) 0 (1.5) 602 (4.2) 12 (1.0) _h 566 (4.5) -24 (1.8) _i 臺灣 564(2.3) 557(2.5) -7(0.8) i ₅₈₅(3.9) 22(2.9) h ₅₅₂(3.4) -11(2.5) i ₅₆₈(2.9) 5(2.0) h 韓國 560 (2.0) 561 (2.4) 1 (1.6) 551 (2.2) -9 (1.0) i 577 (2.8) 16 (2.0) h 548 (3.2) -13 (2.3) i 日本 558 (2.4) 561 (2.3) 3 (0.9) h 560 (2.6) 2 (2.0) 558 (2.7) 0 (1.7) 548 (2.8) -9 (1.9) i 芬蘭 552 (2.5) 548 (2.9) -4 (1.7) i 554 (2.5) 1 (1.1) 540 (2.7) -12 (1.4) i 574 (3.0) 22 (2.0) h 斯洛維尼亞 543 (2.7) 532 (2.7) -11 (1.7) i 558 (3.2) 15 (2.3) h 532 (2.8) -11 (1.3) i 560 (3.2) 17 (2.7) h 2俄羅斯 542 (3.2) 537 (3.3) -6 (1.0) _i 554 (3.5) 11 (1.1) _h 547 (3.5) 4 (1.4) _h 535 (3.7) -7 (2.0) _i 香港 535 (3.4) 535 (3.5) 0 (1.1) 526 (3.6) -9 (1.9) i 539 (3.6) 4 (1.7) h 539 (3.7) 4 (1.9) h ‡英格蘭 533 (4.9) 533 (4.9) 0 (1.1) 529 (5.2) -4 (1.6) i _{533 (4.6) 0 (2.0) 536 (5.3) 3 (2.8)} 2美國 525 (2.6) 530 (2.5) 6 (1.0) _h 520 (2.6) -5 (0.8) _i 513 (2.5) -11 (0.7) _i 533 (2.8) 9 (0.8) _h 匈牙利 522 (3.1) 520 (3.0) -3 (1.0) i _{534 (3.4) 12 (1.2)} h _{525 (3.7) 3 (1.7) 511 (3.3) -11 (1.1)} i 澳大利亞 519 (4.8) 527 (4.7) 8 (1.2) h 501 (5.1) -18 (1.2) i 511 (5.1) -8 (1.4) i 533 (5.4) 14 (2.1) h 物理 地球科學 平均量尺 分數 整體科學分數差異 平均量尺分數 整體科學分數差異 國家或地區 整體科學平均量尺 分數 生物 化學 平均量尺 分數 整體科學分數差異 平均量尺分數 整體科學分數差異

表

7-5(續 ) TIMSS 2011 各 國 八 年 級學 生 在 四 個內 容 領 域 成就 之 分 布

物理 地球科學 平均量尺 分數 整體科學分數差異 平均量尺分數 整體科學分數差異 國家或地區 整體科學平均量尺 分數 生物 化學 平均量尺 分數 整體科學分數差異 平均量尺分數 整體科學分數差異 3以色列 516 (4.0) 523 (4.1) 7 (1.3) _h 514 (5.1) -2 (2.8) 514 (4.1) -2 (1.2) 504 (4.4) -11 (1.8) _i 1立陶宛 514 (2.6) 517 (2.8) 3 (2.0) 517 (2.3) 3 (2.2) 503 (3.3) -11 (2.0) _i 517 (3.5) 3 (2.8) 紐西蘭 512 (4.6) 514 (4.7) 2 (1.4) 501 (5.1) -11 (2.3) i 509 (4.6) -3 (1.8) 523 (4.8) 11 (1.5) h 瑞典 509 (2.5) 513 (3.0) 3 (1.5) h 502 (2.7) -7 (1.5) i 498 (3.2) -12 (1.9) i 520 (2.8) 10 (1.4) h 義大利 501 (2.5) 503 (3.0) 2 (1.8) 491 (3.1) -10 (2.1) i _{490 (2.8) -11 (1.7)} i _{513 (3.8) 12 (2.5)} h 烏克蘭 501 (3.4) 492 (3.1) -9 (1.7) i 512 (3.9) 11 (2.2) h 503 (3.8) 2 (1.9) 495 (3.6) -6 (1.4) i 挪威 494 (2.6) 491 (2.5) -3 (1.2) i _{488 (2.8) -6 (1.4)} i _{481 (3.6) -13 (2.4)} i _{516 (3.5) 21 (2.0)} h 哈薩克 490 (4.3) 483 (4.3) -6 (1.6) i 508 (4.8) 19 (1.8) h 489 (4.2) -1 (1.8) 472 (4.9) -18 (1.6) i 土耳其 483 (3.4) 484 (3.7) 1 (1.5) 477 (4.0) -6 (1.6) i _{494 (3.7) 11 (1.2)} h _{468 (3.5) -14 (1.9)} i 伊朗 474 (4.0) 466 (3.8) -8 (0.9) i 469 (4.4) -5 (2.4) i 483 (4.1) 9 (1.6) h 477 (3.9) 3 (1.4) 羅馬尼亞 465 (3.5) 458 (3.8) -6 (1.7) i 469 (4.3) 4 (2.4) 456 (3.9) -8 (1.6) i 470 (3.6) 5 (1.2) h 阿拉伯聯合大公國 465 (2.4) 463 (2.4) -1 (0.8) 464 (2.2) -1 (1.1) 461 (2.3) -3 (0.6) i 466 (2.5) 2 (1.0) 智利 461 (2.5) 462 (2.5) 0 (0.9) 447 (3.0) -14 (1.4) i 453 (2.6) -9 (1.7) i 476 (2.8) 15 (2.2) h 巴林 452 (2.0) 449 (2.1) -4 (1.1) i _{448 (2.7) -5 (1.4)} i _{457 (1.8) 4 (1.5)} h _{451 (1.8) -1 (1.8)} 泰國 451 (3.9) 460 (4.3) 9 (1.2) h 436 (4.6) -15 (1.3) i 430 (4.5) -21 (1.8) i 466 (4.1) 15 (1.6) h 約旦 449 (4.0) 447 (4.3) -2 (1.7) 463 (4.4) 14 (1.4) h _{446 (4.2) -3 (1.3)} i _{436 (4.2) -13 (1.8)} i 突尼西亞 439 (2.5) 449 (3.0) 11 (1.7) h 434 (3.3) -5 (1.8) i 436 (2.6) -3 (1.5) 414 (3.6) -25 (2.1) i 亞美尼亞 437 (3.1) 420 (3.2) -17 (1.5) i _{452 (3.9) 15 (2.3)} h _{441 (3.7) 4 (2.0) 421 (3.3) -16 (1.3)} i 沙烏地阿拉伯 436 (3.9) 430 (4.5) -7 (2.5) i 428 (4.4) -9 (2.4) i 437 (4.2) 1 (1.8) 441 (3.5) 5 (2.4) h 馬來西亞 426 (6.3) 427 (6.2) 0 (1.2) 426 (6.6) 0 (2.1) 435 (6.6) 8 (1.6) h 401 (6.5) -25 (1.2) i 敘利亞 426 (3.9) 425 (4.3) -2 (2.0) 424 (3.7) -2 (2.2) 426 (4.4) -1 (1.9) 414 (4.8) -12 (1.6) i 巴勒斯坦 420 (3.2) 407 (3.9) -14 (1.9) i 432 (4.0) 12 (2.3) h 432 (3.8) 12 (1.3) h 406 (3.3) -14 (1.9) i 1喬治亞 420 (3.0) 435 (3.3) 15 (2.0) _h 395 (3.2) -25 (2.1) _i 401 (4.2) -19 (2.6) _i 417 (3.7) -2 (2.3) 阿曼 420 (3.2) 407 (3.6) -12 (1.7) i 408 (3.5) -12 (2.5) i 427 (3.3) 7 (1.5) h 431 (3.0) 11 (1.8) h 卡達 419 (3.4) 411 (4.2) -7 (2.2) i _{416 (4.1) -3 (2.2) 426 (3.8) 8 (2.1)} h _{408 (3.8) -11 (1.6)} i 馬其頓 407 (5.4) 400 (6.0) -8 (2.6) i 416 (5.5) 8 (1.9) h 398 (6.0) -9 (2.5) i 403 (6.5) -5 (2.8) 黎巴嫩 406 (4.9) 395 (5.2) -11 (1.3) i _{435 (5.3) 29 (1.8)} h _{405 (5.4) -1 (2.0) 365 (6.4) -41 (3.0)} i 印尼 406 (4.5) 410 (4.7) 4 (2.3) 378 (4.9) -27 (2.7) i 397 (5.4) -9 (2.2) i 412 (5.6) 6 (2.0) h 摩洛哥 376 (2.2) 378 (3.0) 2 (2.2) 374 (2.2) -2 (1.3) 349 (2.5) -27 (1.6) i _{377 (3.3) 1 (2.9)} ψ迦納 306 (5.2) 290 (6.2) -16 (2.6) _i 331 (5.9) 25 (2.3) _h 292 (5.9) -14 (1.7) _i 265 (6.5) -41 (2.8) _i 波札那 404 (3.6) 401 (3.9) -3 (2.5) 403 (3.6) -1 (2.0) 417 (3.6) 13 (2.1) h 384 (4.2) -20 (4.0) i 2_{宏都拉斯 369 (4.0) 364 (3.9) -5 (2.3) i 368 (3.5) -1 (2.9) 351 (3.7) -17 (2.9) i 374 (4.9) 6 (2.1) h} ψ_{南非 332 (3.7) 318 (3.5) -14 (1.8) i 336 (3.8) 4 (2.1) h 351 (3.7) 20 (1.5) h 294 (3.8) -38 (2.0) i} 1 2_{麻薩諸薩塞洲(美國) 567 (5.1) 575 (5.2) 8 (1.2) h 568 (6.0) 1 (2.3) 555 (5.7) -12 (2.4) i 577 (6.0) 11 (3.4) h} 1_{明尼蘇達州(美國) 553 (4.6) 563 (5.5) 10 (1.7) h 538 (5.0) -15 (1.5) i 541 (5.6) -12 (3.5) i 574 (6.2) 21 (2.6) h} 2_{亞伯達省(加拿大) 546 (2.4) 554 (2.7) 9 (1.5) h 521 (2.6) -24 (1.8) i 545 (2.4) 0 (1.1) 559 (2.7) 14 (1.3) h} 1_{科羅拉多州(美國) 542 (4.4) 551 (4.6) 9 (1.4) h 528 (5.1) -14 (2.2) i 530 (5.3) -12 (4.4) i 555 (4.6) 13 (1.6) h} 1 2_{印第安納州(美國) 533 (4.8) 540 (5.0) 7 (1.4) h 526 (5.0) -7 (1.8) i 522 (5.1) -11 (1.4) i 540 (5.8) 7 (1.8) h} 1 2_{康乃狄克州(美國) 532 (4.6) 539 (5.0) 7 (2.2) h 520 (5.3) -11 (1.8) i 520 (5.4) -11 (2.8) i 542 (5.6) 10 (1.9) h} 1 3_{北卡羅來納州(美國) 532 (6.3) 541 (6.0) 10 (2.3) h 531 (7.2) 0 (3.5) 510 (6.0) -21 (1.8) i 540 (6.5) 8 (2.3) h} 1 2_{佛羅里達州(美國) 530 (7.3) 529 (7.9) -1 (2.6) 525 (8.2) -5 (2.7) i 530 (7.2) 0 (2.1) 536 (7.7) 6 (3.3)} 九年級 基準參照區

表

7-5(續 ) TIMSS 2011 各 國 八 年 級學 生 在 四 個內 容 領 域 成就 之 分 布

資 料 來 源 ： Martin, et al., 2012, pp. 146-148. 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 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%。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 。

二、八年級學生科學分科成就表現趨勢

八 年 級 在 內 容 領 域 的 成 就 趨 勢，將

2007 年 與 2011 年 相較 可 發 現，有的 在 這段 時 間 上

升，有 的 則 是 下 降。從 表

7-6 可 以 看 出 有 7 個 國 家 在 2011 年 的表 現 是 比 2007 年 好，包 括

伊 朗、韓 國、挪 威、巴 勒 斯 坦、俄 羅 斯、新 加 坡、烏 克 蘭；除 此 之 外，還 有 兩 個 基 準 地 區，

分 別 是 魁 北 克 省 和 明 尼 蘇 達 州，2011 年 的 表現 也 優 於 2007 年。然 而，有 7 個 國 家 的 表現

則 是 低 於

2007 年 的 成績 ， 包括 巴 林 、 匈牙 利 、 印 尼、 約 旦 、 馬來 西 亞 、 敘利 亞 、 泰 國。

從 進 步 的 國 家 來 看，只 有 新 加 坡 和 魁 北 克 省 在

4 個 領 域的 整 體分 數 都 向 上提 昇；伊 朗

在 生 物、化 學、物 理 有 進 步；韓 國 在 生 物 和 化 學 進 步；挪 威 則 只 在 地 球 科 學；巴 勒 斯 坦 是

化 學 和 物 理；俄 羅 斯 在 生 物、化 學、物 理 有 進 步；烏 克 蘭 則 是 生 物、化 學、地 球 科 學；最

後 ， 明 尼 蘇 達 州 則 是 化 學 、 物 理 、 地 球 科 學 有 進 步 。

而 退 步 的

7 個 國家 中，有 6 個 國 家 在 這 4 個 內 容 領域 都 退 步 了，包 括 巴 林、印 尼、約

旦、馬 來 西 亞、敘 利 亞、泰 國；另

1 個 是 匈牙 利，退 步 的 領 域是 生 物、物 理、地 球 科學。

雖 然 八 年 級 生 在

2007 年到 2011 年 之間 沒 有 顯 著的 變 化 ， 但是 有 許 多 國家 在 一 個 甚

至 是 多 個 內 容 領 域 上 有 進 步 的 表 現，包 括 臺 灣（ 地 球 科 學 ）

、義 大 利 和 斯 洛 維 尼 亞（ 化 學、

地 球 科 學 ）、 日 本 （ 生 物 、 地 球 科 學 ）、 美 國 麻 州 （ 化 學 、 物 理 ）。 相 反 的 ， 儘 管 整 體 科 學

成 就 表 現 並 沒 有 下 滑，卻 也 有 許 多 國 家 是 在 單 一 或 多 個 內 容 領 域 表 現 退 步 的，包 括 英 格 蘭、

黎 巴 嫩、阿 曼、瑞 典（ 物 理 ）、安 大 略 省（ 化 學 ）。最 後，有 些 國 家 則 在 不 同 的 科 學 內 容 領

域 分 別 有 進 步 和 退 步 的 表 現，包 括 喬 治 亞 州（ 生 物 進 步、化 學 退 步 ）

、立 陶 宛（ 生 物 退 步、

化 學 進 步 ）、 突 尼 西 亞 （ 化 學 和 地 球 科 學 退 步 、 物 理 進 步 ）。

物理 地球科學 平均量尺 分數 整體科學分數差異 平均量尺分數 整體科學分數差異 國家或地區 整體科學平均量尺 分數 生物 化學 平均量尺 分數 整體科學分數差異 平均量尺分數 整體科學分數差異 2_{安大略省(加拿大) 521 (2.5) 531 (2.6) 10 (1.5) h 495 (2.5) -26 (0.9) i 521 (2.7) 0 (1.4) 528 (3.4) 7 (2.2) h} 魁北克省(加拿大) 520 (2.5) 525 (2.9) 5 (1.0) h _{515 (3.1) -5 (1.2)} i _{502 (3.2) -18 (1.3)} i _{536 (2.9) 16 (1.2)} h 1 2_{加利福尼亞州(美國) 499 (4.6) 500 (4.7) 1 (1.5) 503 (6.0) 5 (2.2) h 487 (4.6) -12 (1.8) i 499 (4.8) 1 (1.9)} 1_{阿拉巴馬州(美國) 485 (6.2) 491 (6.1) 5 (1.6) h 480 (6.6) -6 (3.1) 476 (5.9) -9 (2.4) i 487 (7.9) 2 (2.7)} 杜拜(阿拉伯聯合大公國) 485 (2.5) 485 (2.7) 0 (1.4) 487 (2.3) 2 (1.7) 482 (2.1) -3 (1.2) i 487 (3.1) 2 (2.6) 阿布扎比(阿拉伯聯合酋長國) 461 (4.0) 459 (4.3) -2 (2.0) 461 (3.9) -1 (1.6) 459 (3.9) -2 (1.8) 461 (4.7) 0 (2.4) h 次量表分數顯著高於整體科學量表分數 i次量表分數顯著低於整體科學量表分數

表

7-6 各國 四 年 級 （ 2007） 到 八 年級 （ 2011）的 學 生 在 四個 內 容 領 域的 成 就 差 異

澳大利亞 527 (4.7) 519 (3.7) 8 (6.0) 501 (5.1) 504 (4.0) -3 (6.5) 巴林 449 (2.1) 470 (2.1) -22 (3.0) i 448 (2.7) 467 (2.9) -19 (3.9) i 臺灣 557 (2.5) 554 (3.8) 3 (4.5) 585 (3.9) 585 (4.8) 1 (6.2) 英格蘭 533 (4.9) 544 (4.8) -11 (6.9) 529 (5.2) 539 (4.6) -11 (6.9) 喬治亞 435 (3.3) 419 (4.1) 16 (5.2) h 395 (3.2) 408 (5.3) -13 (6.2) i ψ迦納 290 (6.2) 296 (5.5) -6 (8.3) 331 (5.9) 324 (5.6) 7 (8.1) 香港 535 (3.5) 529 (5.1) 6 (6.2) 526 (3.6) 521 (5.3) 5 (6.4) 匈牙利 520 (3.0) 535 (3.0) -15 (4.3) i 534 (3.4) 540 (4.1) -6 (5.3) 印尼 410 (4.7) 424 (3.3) -14 (5.8) i 378 (4.9) 408 (3.7) -30 (6.2) i 伊朗 466 (3.8) 445 (3.8) 21 (5.3) h 469 (4.4) 457 (4.0) 12 (5.9) h 義大利 503 (3.0) 502 (3.2) 1 (4.3) 491 (3.1) 478 (3.3) 13 (4.5) h 日本 561 (2.3) 554 (1.9) 6 (3.0) h 560 (2.6) 559 (2.4) 1 (3.5) 約旦 447 (4.3) 476 (4.2) -29 (6.1) i _{463 (4.4) 493 (4.7) -30 (6.5)} i 韓國 561 (2.4) 552 (2.0) 9 (3.1) h 551 (2.2) 539 (3.1) 12 (3.8) h 黎巴嫩 395 (5.2) 399 (6.5) -4 (8.3) 435 (5.3) 440 (6.2) -5 (8.2) 立陶宛 517 (2.8) 530 (2.6) -13 (3.8) i 517 (2.3) 506 (2.5) 11 (3.4) h 馬來西亞 427 (6.2) 466 (6.4) -39 (8.9) i 426 (6.6) 475 (5.9) -49 (8.9) i 挪威 491 (2.5) 485 (2.8) 6 (3.7) 488 (2.8) 480 (2.9) 8 (4.1) 阿曼 407 (3.6) 408 (3.2) 0 (4.8) 408 (3.5) 408 (4.4) 0 (5.6) 差異 國家或地區 生物 化學 2011 平均 量尺分數 2007平均量尺分數 差異 2011 平均量尺分數 2007平均量尺分數 巴勒斯坦 407 (3.9) 396 (4.2) 11 (5.7) 432 (4.0) 405 (4.8) 28 (6.2) h 羅馬尼亞 458 (3.8) 457 (3.6) 2 (5.2) 469 (4.3) 458 (5.0) 11 (6.6) 俄羅斯 537 (3.3) 527 (3.9) 10 (5.1) h 554 (3.5) 540 (4.1) 13 (5.4) h 新加坡 594 (4.8) 567 (4.5) 27 (6.6) h 590 (4.7) 566 (4.8) 24 (6.7) h 斯洛維尼亞 532 (2.7) 532 (2.5) 0 (3.7) 558 (3.2) 546 (3.0) 11 (4.4) h 瑞典 513 (3.0) 515 (2.6) -3 (3.9) 502 (2.7) 499 (2.6) 3 (3.8) 敘利亞 425 (4.3) 457 (3.0) -33 (5.2) i 424 (3.7) 445 (3.4) -21 (5.0) i 泰國 460 (4.3) 476 (4.8) -16 (6.4) i 436 (4.6) 455 (4.7) -19 (6.6) i 突尼西亞 449 (3.0) 447 (2.5) 2 (3.9) 434 (3.3) 452 (2.6) -19 (4.2) i 烏克蘭 492 (3.1) 475 (3.6) 18 (4.8) h 512 (3.9) 490 (3.9) 22 (5.5) h 美國 530 (2.5) 531 (3.1) 0 (4.0) 520 (2.6) 510 (3.1) 10 (4.1) h 基準參照區 安大略省(加拿大) 531 (2.6) 537 (4.0) -6 (4.7) 495 (2.5) 504 (4.0) -9 (4.7) i 魁北克省(加拿大) 525 (2.9) 512 (3.1) 12 (4.2) h 515 (3.1) 495 (3.5) 20 (4.6) h 杜拜(阿拉伯聯合大公國) 485 (2.7) 483 (3.6) 2 (4.5) 487 (2.3) 492 (4.0) -5 (4.6) 麻薩諸薩塞洲(美國) 575 (5.2) 565 (4.8) 10 (7.1) 568 (6.0) 546 (5.2) 22 (7.9) h 明尼蘇達州(美國) 563 (5.5) 556 (5.8) 7 (8.0) 538 (5.0) 518 (5.6) 20 (7.5) h 澳大利亞 511 (5.1) 509 (4.4) 2 (6.7) 533 (5.4) 521 (4.5) 13 (7.1) 巴林 457 (1.8) 463 (1.6) -7 (2.4) i 451 (1.8) 460 (2.8) -9 (3.3) i 臺灣 552 (3.4) 559 (4.0) -6 (5.2) 568 (2.9) 552 (3.4) 16 (4.5) h 英格蘭 533 (4.6) 549 (4.4) -15 (6.4) i 536 (5.3) 531 (5.0) 5 (7.3) 喬治亞 401 (4.2) 411 (6.4) -9 (7.7) 417 (3.7) 416 (4.6) 2 (5.9) ψ_{迦納 292 (5.9) 259 (6.9) 33 (9.1) h 265 (6.5) 279 (6.8) -14 (9.4)} 香港 539 (3.6) 530 (5.3) 9 (6.4) 539 (3.7) 535 (5.2) 4 (6.4) 匈牙利 525 (3.7) 544 (3.6) -19 (5.2) i 511 (3.3) 535 (3.3) -24 (4.7) i 印尼 397 (5.4) 426 (3.2) -29 (6.3) i 412 (5.6) 434 (3.7) -23 (6.7) i 伊朗 483 (4.1) 467 (4.1) 16 (5.9) h 477 (3.9) 472 (4.3) 5 (5.8) 義大利 490 (2.8) 489 (3.6) 2 (4.6) 513 (3.8) 502 (3.6) 11 (5.3) h 日本 558 (2.7) 563 (2.1) -5 (3.5) 548 (2.8) 536 (3.3) 12 (4.4) h 約旦 446 (4.2) 478 (4.5) -31 (6.2) i 436 (4.2) 481 (4.1) -46 (5.9) i 韓國 577 (2.8) 576 (2.7) 0 (3.9) 548 (3.2) 543 (2.4) 5 (4.0) 國家或地區 物理 地球科學 2011 平均 量尺分數 2007平均 量尺分數 差異 2011 平均 量尺分數 2007平均 量尺分數 差異

表

7-6(續 ) 各 國 四 年 級（ 2007） 到八 年 級 （ 2011） 的 學 生 在四 個 內 容 領域 的 成 就 差異

資 料 來 源 ： Martin, et al., 2012, pp. 158-159. Ψ_{： 對 2011 年 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%。} （ ） 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 。

第三節

科學各認知領域成就表現

一、科學認知領域

在 表

7-7 中，因 為不 同 的 刻度 尺 代 表 不同 能 力，所 以評 估 工 具也 有 不 同 的難 易 程 度，

八 年 級 的 答 對 率 分 別 為

49%（認 識 ）、41%（ 應 用 ）、33%（ 推 理）。事實 上 認知 領 域 的 表現

跟 科 學 內 容 領 域 類 似，儘 管 不 同 國 家 在 不 同 領 域 各 有 其 專 長 與 弱 點，原 則 上 科 學 成 就 最 高

的 國 家 ， 其 科 學 認 知 領 域 的 成 就 也 會 最 高 。

八 年 級 的 變 動 程 度 比 四 年 級 大。不 同 國 家 之 間 有 特 別 強 或 弱 的 項 目，其 中，只 有

2 個

國 家 和

3 個 基 準地 區 在 3 個 領域 的 表 現大 約 等 於 其科 學 的 整 體平 均 成 績 ，分 別 是 新 加坡

（ 第

1 名 ）、 立 陶宛 、 魁 北 克省 、 加 州 、明 尼 蘇 達 州。

表

7-7 TIMSS 2011 各 國 八 年 級學 生 在 三 個認 知 領 域 成就 之 分 布

國家或地區 物理 地球科學 2011 平均 量尺分數 2007平均量尺分數 差異 2011 平均量尺分數 2007平均量尺分數 差異 黎巴嫩 405 (5.4) 424 (5.6) -19 (7.8) i 365 (6.4) 378 (7.0) -14 (9.4) 立陶宛 503 (3.3) 507 (3.2) -4 (4.6) 517 (3.5) 517 (3.0) 0 (4.6) 馬來西亞 435 (6.6) 482 (6.5) -47 (9.3) i 401 (6.5) 457 (6.1) -56 (8.9) i 挪威 481 (3.6) 474 (3.4) 8 (5.0) 516 (3.5) 502 (2.7) 14 (4.5) h 阿曼 427 (3.3) 439 (3.0) -12 (4.5) i 431 (3.0) 432 (2.8) -1 (4.2) 巴勒斯坦 432 (3.8) 407 (4.1) 26 (5.6) h 406 (3.3) 399 (3.9) 7 (5.1) 羅馬尼亞 456 (3.9) 454 (3.8) 2 (5.4) 470 (3.6) 466 (3.9) 4 (5.3) 俄羅斯 547 (3.5) 521 (4.4) 26 (5.6) h 535 (3.7) 528 (4.1) 7 (5.5) 新加坡 602 (4.2) 582 (4.2) 19 (5.9) h 566 (4.5) 547 (4.8) 19 (6.6) h 斯洛維尼亞 532 (2.8) 528 (2.2) 4 (3.6) 560 (3.2) 548 (2.6) 13 (4.1) h 瑞典 498 (3.2) 507 (3.0) -9 (4.4) i 520 (2.8) 511 (3.3) 8 (4.3) 敘利亞 426 (4.4) 442 (3.1) -16 (5.4) i 414 (4.8) 440 (3.4) -26 (5.9) i 泰國 430 (4.5) 454 (4.7) -25 (6.5) i 466 (4.1) 485 (4.4) -20 (6.0) i 突尼西亞 436 (2.6) 427 (2.7) 9 (3.8) h 414 (3.6) 440 (1.9) -26 (4.1) i 烏克蘭 503 (3.8) 493 (3.8) 10 (5.4) 495 (3.6) 480 (4.3) 15 (5.6) h 美國 513 (2.5) 503 (3.0) 10 (3.9) h 533 (2.8) 526 (3.8) 7 (4.7) 基準參照區 安大略省(加拿大) 521 (2.7) 523 (4.4) -1 (5.2) 528 (3.4) 533 (4.8) -5 (5.9) 魁北克省(加拿大) 502 (3.2) 492 (3.6) 10 (4.8) h 536 (2.9) 514 (4.3) 21 (5.2) h 杜拜(阿拉伯聯合大公國) 482 (2.1) 489 (3.6) -7 (4.2) 487 (3.1) 488 (3.7) -1 (4.9) 麻薩諸薩塞洲(美國) 555 (5.7) 539 (5.4) 16 (7.9) h 577 (6.0) 567 (4.8) 10 (7.7) 明尼蘇達州(美國) 541 (5.6) 516 (5.2) 25 (7.7) h 574 (6.2) 549 (6.4) 24 (8.9) h h 2011 平均分數顯著較低 i 2011 平均分數顯著較低 2_{新加坡 590 (4.3) 588 (4.9) -2 (1.7) 589 (4.4) -1 (0.9) 592 (4.5) 2 (1.6)} 臺灣 564 (2.3) 569 (2.7) 5 (1.9) h 570 (2.7) 6 (1.0) h 551 (2.9) -13 (1.6) i 韓國 560 (2.0) 554 (2.9) -7 (2.2) i 561 (2.0) 1 (0.8) 564 (2.2) 3 (1.7) h 日本 558 (2.4) 541 (2.7) -17 (2.2) i _{561 (2.4) 3 (1.2)} h _{568 (2.3) 10 (1.0)} h 國家或地區 整體科學 平均量尺 分數 認識 應用 推理 平均量尺 分數 整體科學 分數差異 平均量尺 分數 整體科學 分數差異 平均量尺 分數 整體科學 分數差異

表

7-7(續 ) TIMSS 2011 各 國 八 年 級學 生 在 三 個認 知 領 域 成就 之 分 布

國家或地區 整體科學 平均量尺 分數 認識 應用 推理 平均量尺 分數 整體科學 分數差異 平均量尺 分數 整體科學 分數差異 平均量尺 分數 整體科學 分數差異 芬蘭 552 (2.5) 564 (3.0) 12 (2.1) h 549 (2.5) -4 (1.1) i 547 (3.4) -5 (2.8) 斯洛維尼亞 543 (2.7) 551 (2.7) 8 (1.9) h 542 (2.6) -1 (1.7) 536 (2.7) -7 (1.9) i 2_{俄羅斯 542 (3.2) 557 (3.9) 15 (1.9) h 539 (3.5) -4 (1.3) i 533 (3.3) -10 (1.5) i} 香港 535 (3.4) 544 (3.3) 9 (1.6) h 529 (3.5) -6 (1.2) i 538 (4.1) 3 (2.0) ‡_{英格蘭 533 (4.9) 533 (5.1) 0 (1.6) 531 (4.7) -2 (1.3) 537 (4.8) 4 (1.5) h} 2_{美國 525 (2.6) 527 (2.8) 3 (1.3) h 522 (2.3) -2 (0.7) i 524 (2.5) -1 (0.7)} 匈牙利 522 (3.1) 511 (3.3) -12 (1.6) i 532 (3.5) 10 (1.3) h 518 (3.4) -4 (1.2) i 澳大利亞 519 (4.8) 514 (5.4) -5 (1.4) i _{517 (4.8) -2 (0.9)} i _{526 (5.2) 7 (2.0)} h 3_{以色列 516 (4.0) 518 (4.2) 2 (1.1) 512 (4.1) -4 (1.2) i 519 (4.4) 3 (1.7) h} 1_{立陶宛 514 (2.6) 516 (2.3) 2 (1.4) 512 (2.3) -2 (1.3) 513 (2.6) -1 (1.5)} 紐西蘭 512 (4.6) 511 (5.0) -1 (1.7) 509 (4.3) -3 (1.3) i 515 (4.7) 3 (1.6) h 瑞典 509 (2.5) 512 (2.4) 2 (1.6) 508 (2.6) -2 (0.8) i _{510 (2.9) 0 (1.6)} 義大利 501 (2.5) 512 (2.7) 11 (1.7) h 500 (2.4) -1 (0.9) 489 (2.7) -12 (1.5) i 烏克蘭 501 (3.4) 505 (3.9) 4 (1.9) h 496 (3.8) -5 (2.4) i 500 (3.9) -1 (2.7) 挪威 494 (2.6) 490 (2.6) -4 (2.0) i 496 (3.0) 1 (1.6) 494 (3.0) 0 (1.3) 哈薩克 490 (4.3) 483 (5.0) -7 (1.5) i 491 (4.1) 1 (1.5) 487 (4.2) -3 (1.8) 土耳其 483 (3.4) 490 (3.8) 7 (0.9) h 478 (3.4) -5 (0.9) i 483 (3.4) 0 (1.3) 伊朗 474 (4.0) 479 (4.7) 5 (1.5) h 470 (3.9) -4 (1.3) i 475 (3.9) 1 (1.3) 羅馬尼亞 465 (3.5) 457 (3.9) -8 (1.2) i 468 (3.6) 3 (1.1) h 460 (3.9) -5 (2.0) i 阿拉伯聯合大公國 465 (2.4) 471 (2.5) 7 (1.2) h 464 (2.1) 0 (1.1) 456 (2.6) -9 (1.0) i 智利 461 (2.5) 476 (3.2) 14 (1.8) h 454 (2.3) -8 (1.2) i 459 (2.8) -2 (1.1) i 巴林 452 (2.0) 457 (3.6) 5 (3.1) 450 (2.0) -3 (1.5) i 449 (1.9) -4 (1.9) 泰國 451 (3.9) 443 (4.7) -8 (1.6) i 451 (4.1) 0 (1.8) 453 (4.2) 2 (1.6) 約旦 449 (4.0) 453 (4.3) 4 (1.2) h 451 (4.0) 2 (0.9) h 441 (4.5) -8 (1.2) i 突尼西亞 439 (2.5) 424 (2.3) -14 (1.8) i 437 (2.2) -1 (1.4) 446 (2.7) 8 (1.1) h 亞美尼亞 437 (3.1) 464 (3.1) 27 (1.5) h 428 (3.4) -9 (1.8) i 419 (3.6) -18 (2.2) i 沙烏地阿拉伯 436 (3.9) 448 (4.4) 11 (1.5) h 432 (3.9) -4 (1.5) i 424 (3.5) -13 (1.7) i 馬來西亞 426 (6.3) 403 (7.0) -24 (2.0) i _{424 (6.2) -2 (1.1)} i _{439 (5.8) 13 (2.4)} h 敘利亞 426 (3.9) 441 (4.3) 14 (2.1) h 426 (4.4) 0 (2.5) 402 (5.1) -25 (2.7) i 巴勒斯坦 420 (3.2) 431 (3.6) 10 (1.6) h _{422 (3.6) 1 (1.3) 404 (3.6) -16 (1.4)} i 1_{喬治亞 420 (3.0) 428 (3.9) 8 (3.0) h 418 (3.8) -2 (3.0) 412 (3.6) -8 (2.8) i} 阿曼 420 (3.2) 416 (3.4) -3 (2.2) 419 (3.3) 0 (1.5) 417 (3.0) -3 (1.4) i 卡達 419 (3.4) 418 (4.3) -1 (2.9) 420 (3.5) 1 (2.2) 409 (4.4) -9 (2.8) i 馬其頓 407 (5.4) 417 (6.0) 9 (1.7) h 408 (5.4) 0 (2.4) 391 (6.0) -17 (2.2) i 黎巴嫩 406 (4.9) 381 (5.8) -25 (2.1) i 408 (5.2) 2 (2.1) 408 (5.6) 2 (1.9) 印尼 406 (4.5) 402 (5.4) -4 (3.3) 398 (4.7) -8 (2.1) i 413 (5.2) 8 (2.6) h 摩洛哥 376 (2.2) 363 (2.7) -13 (1.6) i 381 (1.9) 5 (1.1) h 366 (2.3) -10 (1.4) i ψ_{迦納 306 (5.2) 292 (6.1) -14 (2.1) i 295 (6.3) -10 (3.0) i 315 (4.9) 9 (1.9) h} 波札那 404 (3.6) 397 (3.7) -7 (2.0) i 404 (3.3) -1 (2.0) 404 (3.2) 0 (2.9) 2宏都拉斯 369 (4.0) 373 (4.4) 4 (2.8) 369 (4.0) 0 (3.0) 358 (4.6) -11 (2.7) _i ψ南非 332 (3.7) 282 (4.1) -49 (1.3) _i 335 (3.5) 4 (1.1) _h 338 (5.0) 7 (2.9) _h 1 2麻薩諸薩塞洲(美國) 567 (5.1) 576 (6.5) 9 (2.8) _h 561 (4.8) -6 (1.1) _i 567 (5.9) 0 (1.7) 1明尼蘇達州(美國) 553 (4.6) 552 (5.2) -1 (1.8) 553 (4.9) 0 (1.4) 556 (5.0) 2 (1.8) 2亞伯達省(加拿大) 546 (2.4) 542 (2.8) -3 (1.5) _i 543 (2.5) -3 (1.4) 552 (2.6) 6 (1.2) _h 1科羅拉多州(美國) 542 (4.4) 542 (5.0) 1 (2.6) 538 (4.4) -4 (2.6) 545 (4.7) 3 (1.6) _h 九年級 基準參照區

表

7-7(續 ) TIMSS 2011 各 國 八 年 級學 生 在 三 個認 知 領 域 成就 之 分 布

資 料 來 源 ： Martin, et al., 2012, pp. 152-153. 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 。

二、認知領域的成就趨勢

表

7-8 中有 7 個 國家 從 2007 到 2011 年 的平 均 科 學成 就 表 現 有進 步 ， 其 中 3 個 國 家

（ 巴 勒 斯 坦、俄 羅 斯、新 加 坡 ）在

3 個 認 知領 域 中都 有 進 步；伊朗 則 是 在應 用 和 推 理有 進

步 的 表 現；韓 國 和 挪 威 在 應 用 有 進 步；烏 克 蘭 則 是 在 認 識 和 推 理 這 兩 個 領 域；魁 北 克 省 和

明 尼 蘇 達 州 整 體 提 昇 則 是 因 為 在 認 識 和 應 用 領 域 都 有 進 步。另 一 方 面，有

7 個 國 家 從 2007

到

2011 年 的 表 現在 三 個 認 知領 域 中 都 退步 了 。

有 的 國 家 從

2007 到 2011 年沒 有 整 體 進步 ， 但 卻 在一 個 或 多 個認 知 領 域 中有 進 步 表

現 ， 包 括 喬 治 亞 州 （ 推 理 ）、 義 大 利 、 美 國 、 麻 州 （ 認 識 ）、 斯 洛 維 尼 亞 （ 認 識 和 應 用 ）。

然 而，整 體 沒 有 退 步，但 在 單 一 或 多 個 領 域 中 退 步 的 國 家 則 包 括 黎 巴 嫩 和 突 尼 西 亞（ 認 識 ）

、

立 陶 宛 （ 推 理 ）。

表

7-8 各 國 四 年 級（ 2007） 到八 年 級 （ 2011） 的 學 生 在三 個 認 知 領域 的 成 就 差異

國家或地區 整體科學平均量尺 分數 認識 應用 推理 平均量尺 分數 整體科學分數差異 平均量尺分數 整體科學分數差異 平均量尺分數 整體科學分數差異 1 2印第安納州(美國) 533 (4.8) 537 (5.4) 4 (1.4) _h 531 (4.5) -2 (1.3) 530 (5.2) -2 (1.2) _i 1 2康乃狄克州(美國) 532 (4.6) 537 (5.4) 5 (1.9) _h 527 (5.0) -5 (1.8) _i 530 (5.0) -1 (1.5) 1 3北卡羅來納州(美國) 532 (6.3) 536 (6.7) 5 (2.1) _h 528 (6.1) -3 (2.5) 530 (6.6) -1 (2.5) 1 2佛羅里達州(美國) 530 (7.3) 541 (7.6) 11 (2.5) _h 526 (7.2) -4 (2.6) 524 (7.5) -6 (1.5) _i 2安大略省(加拿大) 521 (2.5) 513 (2.9) -8 (1.6) _i 518 (2.4) -4 (1.2) _i 532 (3.1) 11 (1.8) _h 魁北克省(加拿大) 520 (2.5) 519 (2.7) 0 (1.5) 518 (2.8) -2 (1.2) 522 (3.1) 2 (1.8) 1 2加利福尼亞州(美國) 499 (4.6) 495 (5.6) -4 (2.6) 498 (4.4) 0 (2.0) 499 (4.9) 0 (2.1) 1阿拉巴馬州(美國) 485 (6.2) 490 (7.6) 5 (1.9) _h 484 (6.3) -1 (2.3) 480 (6.6) -6 (3.5) 杜拜(阿拉伯聯合大公國) 485 (2.5) 492 (2.8) 7 (2.7) h 486 (2.7) 1 (1.4) 479 (2.5) -6 (1.7) i 阿布扎比(阿拉伯聯合酋長國) 461 (4.0) 466 (4.2) 4 (1.4) h 461 (3.9) -1 (1.9) 455 (4.4) -7 (1.7) i h 次量表分數顯著高於整體科學量表分數 i 次量表分數顯著低於整體科學量表分數 澳大利亞 514 (5.4) 505 (3.4) 9 (6.4) 517 (4.8) 511 (3.5) 6 (6.0) 526 (5.2) 530 (4.0) -4 (6.6) 巴林 457 (3.6) 468 (2.3) -10 (4.3) i 450 (2.0) 465 (2.2) -16 (3.0) i 449 (1.9) 464 (2.5) -15 (3.1) i 臺灣 569(2.7) 574(3.9) -5(4.8) 570(2.7) 564(3.6) 6(4.5) 551(2.9) 544(3.9) 7(4.9) 英格蘭 533 (5.1) 536 (5.4) -3 (7.4) 531 (4.7) 540 (4.3) -8 (6.4) 537 (4.8) 548 (4.5) -12 (6.5) 喬治亞 428 (3.9) 438 (5.3) -10 (6.5) 418 (3.8) 418 (4.8) 0 (6.1) 412 (3.6) 385 (5.3) 27 (6.4) h ψ_{迦納 292 (6.1) 311 (5.8) -19 (8.4) i 295 (6.3) 286 (5.9) 9 (8.6) 315 (4.9) 292 (5.1) 22 (7.1) h} 香港 差異 2011 平均量尺 分數 2007 平均量尺 分數 差異 認識 國家或地區 應用 2011 平均量尺 分數 2007 平均量尺 分數 推理 2011 平均量尺 分數 2007 平均量尺 分數 差異

表

7-8

各 國 四 年 級 （2007） 到八 年 級 （ 2011） 的 學 生 在三 個 認 知 領域 的 成 就 差異

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, pp. 164-165. 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 。

第四節

參照國際基準點之科學成就表現及趨勢

跟 四 年 級 相 似，在 國 際 表 現 基 準 中，處 於 優 級 國 際 基 準 點 和 初 級 國 際 基 準 點 的 學 生 表

現 有 很 大 的 差 異 。

達 到 優 級（

Advanced）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 訊 息 來 解 決 問 題 並 且

推 導 出 結 論 ， 並 能 進 一 步 提 供 書 面 解 釋 和 溝 通 科 學 的 知 識 。

達 到 高 級（

High）國 際 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，能 從 不 同 的 圖 表 和 表 格 中 結 合、解 讀、選 取 相 關

的 資 訊 ， 分 析 並 下 結 論 ， 還 能 藉 由 科 學 知 識 提 供 簡 短 的 解 釋 。

差異 2011 平均量尺 分數 2007 平均量尺 分數 差異 認識 國家或地區 應用 2011 平均量尺 分數 2007 平均量尺 分數 推理 2011 平均量尺 分數 2007 平均量尺 分數 差異 香港 544 (3.3) 537 (4.9) 7 (5.9) 529 (3.5) 522 (5.3) 6 (6.3) 538 (4.1) 535 (5.7) 3 (7.0) 匈牙利 511 (3.3) 530 (3.2) -19 (4.6) i 532 (3.5) 551 (3.3) -19 (4.8) i 518 (3.4) 530 (3.3) -12 (4.7) i 印尼 402 (5.4) 424 (4.0) -23 (6.7) i 398 (4.7) 421 (3.5) -24 (5.9) i 413 (5.2) 430 (3.3) -17 (6.2) i 伊朗 479 (4.7) 468 (4.1) 11 (6.2) 470 (3.9) 452 (4.0) 18 (5.6) h 475 (3.9) 456 (4.1) 19 (5.7) h 義大利 512 (2.7) 496 (3.6) 16 (4.5) h 500 (2.4) 497 (3.0) 3 (3.8) 489 (2.7) 489 (3.0) -1 (4.0) 日本 541 (2.7) 542 (2.5) -1 (3.7) 561 (2.4) 556 (2.1) 4 (3.2) 568 (2.3) 564 (2.2) 4 (3.2) 約旦 453 (4.3) 492 (4.9) -39 (6.5) i 451 (4.0) 484 (4.3) -33 (5.9) i 441 (4.5) 466 (4.4) -25 (6.3) i 韓國 554 (2.9) 550 (2.3) 4 (3.7) 561 (2.0) 550 (2.3) 11 (3.1) h 564 (2.2) 561 (2.4) 2 (3.2) 黎巴嫩 381 (5.8) 401 (6.3) -20 (8.5) i 408 (5.2) 418 (6.1) -10 (8.0) 408 (5.6) 410 (6.4) -2 (8.5) 立陶宛 516 (2.3) 517 (2.6) -1 (3.5) 512 (2.3) 513 (2.4) -1 (3.3) 513 (2.6) 527 (2.7) -14 (3.8) i 馬來西亞 403 (7.0) 458 (6.9) -55 (9.8) i 424 (6.2) 470 (6.4) -46 (8.9) i 439 (5.8) 483 (5.6) -44 (8.1) i 挪威 490 (2.6) 487 (2.6) 3 (3.7) 496 (3.0) 485 (2.5) 11 (3.9) h 494 (3.0) 488 (2.9) 6 (4.2) 阿曼 416 (3.4) 425 (3.6) -8 (5.0) 419 (3.3) 419 (3.6) 0 (4.9) 417 (3.0) 419 (3.9) -2 (4.9) 巴勒斯坦 431 (3.6) 404 (3.8) 27 (5.2) h 422 (3.6) 408 (4.4) 13 (5.7) h 404 (3.6) 385 (4.4) 20 (5.6) h 羅馬尼亞 457 (3.9) 451 (4.5) 6 (6.0) 468 (3.6) 468 (3.7) 0 (5.2) 460 (3.9) 453 (4.0) 7 (5.5) 俄羅斯 557 (3.9) 541 (4.7) 16 (6.1) h 539 (3.5) 527 (4.1) 12 (5.3) h 533 (3.3) 519 (4.1) 13 (5.3) h 新加坡 588 (4.9) 561 (4.9) 26 (6.9) h 589 (4.4) 570 (4.5) 19 (6.3) h 592 (4.5) 568 (4.5) 24 (6.4) h 斯洛維尼亞 551 (2.7) 538 (2.3) 12 (3.5) h 542 (2.6) 535 (2.5) 7 (3.6) h 536 (2.7) 540 (2.5) -4 (3.6) 瑞典 512 (2.4) 508 (2.6) 4 (3.6) 508 (2.6) 509 (2.8) -1 (3.9) 510 (2.9) 516 (2.8) -6 (4.0) 敘利亞 441 (4.3) 472 (3.1) -31 (5.3) i 426 (4.4) 442 (3.1) -16 (5.4) i 402 (5.1) 433 (3.0) -32 (5.9) i 泰國 443 (4.7) 473 (4.7) -30 (6.6) i 451 (4.1) 471 (4.5) -19 (6.1) i 453 (4.2) 467 (4.4) -14 (6.1) i 突尼西亞 424 (2.3) 438 (2.2) -13 (3.2) i 437 (2.2) 441 (2.7) -4 (3.5) 446 (2.7) 452 (3.1) -6 (4.1) 烏克蘭 505 (3.9) 478 (4.2) 28 (5.7) h 496 (3.8) 486 (4.0) 10 (5.5) 500 (3.9) 485 (4.1) 14 (5.7) h 美國 527 (2.8) 516 (3.2) 11 (4.2) h 522 (2.3) 517 (2.9) 5 (3.7) 524 (2.5) 529 (3.1) -5 (3.9) 安大略省(加拿大) 513 (2.9) 515 (3.6) -2 (4.6) 518 (2.4) 524 (3.9) -6 (4.6) 532 (3.1) 542 (4.4) -10 (5.4) 魁北克省(加拿大) 519 (2.7) 499 (3.3) 20 (4.3) h 518 (2.8) 500 (3.4) 17 (4.4) h 522 (3.1) 523 (3.4) -1 (4.6) 杜拜(阿拉伯聯合大公國) 492 (2.8) 496 (3.3) -4 (4.4) 486 (2.7) 488 (3.3) -2 (4.3) 479 (2.5) 478 (3.3) 1 (4.2) 麻薩諸薩塞洲(美國) 576 (6.5) 551 (4.6) 25 (8.0) h 561 (4.8) 553 (4.5) 8 (6.5) 567 (5.9) 567 (4.3) 0 (7.3) 明尼蘇達州(美國) 552 (5.2) 532 (5.2) 20 (7.4) h 553 (4.9) 536 (5.1) 17 (7.0) h 556 (5.0) 546 (5.8) 10 (7.6) 基準參照區

達 到 中 級（

Intermediate）國 際基 準 點 的 學生 能 在 不 同的 環 境 中 認知 並 運 用 他們 的 科 學

基 礎 與 知 識，這 些 學 生 可 以 從 不 同 的 表 格、圖 表、圖 示 中 解 讀 訊 息，並 且 透 過 描 述 式 的 回

答 來 交 流 他 們 對 於 科 學 的 理 解 。

達 到 初 級（Low）國 際 基 準點 的 學 生 能從 生 活 和 物理 科 學 中 認知 基 本 的 概念，也 能 解

讀 圖 表 或 是 簡 單 完 整 的 表 格 ， 並 且 將 他 們 的 知 識 運 用 在 實 際 的 情 況 。

一、八年級學生數學各認知領域成就表現

(一 )八 年 級 生 的

TIMSS 2011 初 級 國 際 基 準 點

表

7

-

9 呈 現 的是 初 級 國 際基 準 點 的 細節 描 述 ， 該基 準 點 的 學生 能 認 知 基礎 概 念 和 物

理 科 學 ， 能 解 讀 簡 單 的 圖 表 、 完 成 簡 單 的 表 格 ， 並 且 運 用 這 些 知 識 在 實 際 的 情 形 。

從 認 知 領 域 來 看

TIMSS 2011 的數 學 成 就，根 據 表 6-5 所 顯 示 的結 果，發 現臺 灣 八 年

級 學 生 在 認 識 、 應 用 及 推 理 這 三 個 認 知 領 域 的 表 現 都 相 當 不 錯 ， 都 遠 超 過

TIMSS 量 尺平

均 分（500 分 ）：在「 認 識」這 個 領 域，臺 灣排 名 第三（ 平 均 得 分 611 分 ），在「 應 用」領

域 ， 臺 灣 排 名 第 二 （ 平 均 得 分

614 分 ）， 至 於 「 推 理」 領 域 ， 臺灣 表 現 也 是第 二 （ 平 均得

分 均 為

609 分 ）。 由 此 結 果 可以 看 出 臺 灣在 「 應 用 」領 域 有 相 對較 佳 的 表 現， 這 一 點 與韓

國 （「 應 用 」 領 域 平 均 得 分

617 分 ， 排 名第 一 ） 類 似； 而 新 加 坡則 是 在 「 認識 」 領 域 有相

對 較 佳 的 表 現（ 平 均 得 分

617 分，排 名第 一 ），在「 推 理 」領 域就 差 了 一 些（ 平均 得 分 604

分，排 名 第 三 ）

；香 港 也 是 在「 認 識 」領 域 表 現 較 佳（ 平 均 得 分

591 分，排 名 第四 ），在「 推

理 」 領 域 則 相 對 較 弱 （ 平 均 得 分

580 分 ， 排名 第 四）。 至 於 日 本則 雖 然 在 認識 、 應 用 及推

理 這 三 個 認 知 領 域 的 表 現 都 排 名 第 五 ， 但 卻 顯 示 出 認 知 領 域 越 高 ， 得 分 愈 高 的 趨 勢 （「 認

識 」 領 域

558 分 ，「 應用 」 領 域 574 分 ，「 推 理 」 領 域 579 分 ）， 這是 一 個 有 趣的 現 象 。

表

7-9 TIMSS 2011 初 級 國 際 基 準點 說 明

1. 基本的生物學知識： 他們知道流感是由病毒引起的，以及基因物質是遺傳自父母雙方。

2. 化學和物理方面：

學生具備化學式的知識，也了解當物質改變狀態時的特徵。他們也認識導電率與

_{能量，例如：他們知道哪一種材料能導電，在壓縮彈簧時的能量類型。}

3. 其它：

該基準的學生能解讀簡單的圖表、完成簡單的表格，並且運用這些知識在實際的

情形。

摘要

各科分述

該基準的學生能認知一些生命和物理科學的基礎事實，他們具備一些生物學的知識，並對物理現象有些許

了解。學生能解讀簡單的圖表、完成簡單的表格，並應用基礎的知識到實際的情境中。

八 年 級 的 生 物 學 是 根 據

TIMSS 2011 框 架制 定，學 生應 該 要 能 比對 細 胞 等 級的 生 物 過

程 ， 包 括 遺 傳 的 概 念 。 表

7-10 是 範 例一 ， 該 範 例要 求 學 生 認知 基 礎 生 命科 學 ， 也 就是 基

因 是 從 雙 親 遺 傳 而 來，並 且 運 用 此 一 知 識 到 實 際 情 境，以 國 際 平 均 來 說，這 個 範 例 相 對 容

易 ， 而 且 有

83%的 學生 答 對； 在 所 有 的國 家 和 基 準地 區 ， 超過 60%的 學 生可 以 答 對 這一

題 。

表

7-10 初 級 國 際 基準 點 題 目

資 料 來 源 ： Martin, et al., 2012, p. 120

另 外，學 生 也 要 了 解 化 學 方 程 式 的 基 礎 知 識。表

7

-

11 是範例二，要求學生認知科學的基礎概念

（ 二 氧 化 碳 的 科 學 方 程 式 ）

。以 國 際 平 均 來 看，這 個 例 子 也 是 相 對 容 易，85%的學八年級生可以答對。

表

7-11 初級 國 際 基 準點 題 目

資 料 來 源 ： Martin, et al., 2012, p. 121

(二 )八 年 級 生 的

TIMSS 2011 中 級 國 際 基 準 點

表

7

-

12 的 內 容是 中 級 國 際基 準 點 的 細節 描 述 。 在 TIMSS 2011 的國 家 中， 約 一 半 的

國 家 其 大 部 分 學 生 是 屬 於 這 個 基 準 點。該 基 準 點 的 學 生 可 以 在 不 同 的 情 境 下 辨 識 和 運 用 自

己 對 於 科 學 的 基 礎 知 識，同 時 也 可 以 從 表 格、圖 表、圖 示 中 理 解 訊 息 並 且 下 結 論。此 外，

他 們 也 可 以 透 過 描 述 的 方 式 來 溝 通 自 己 的 理 解 與 解 讀 。

表

7-12 TIMSS 2011 中 級 國 際 基 準點 說 明

表

7-13 的 範 例三 是 中 級 國際 基 準 點 學生 能 力 的 典型 範 例 ： 透過 理 解 圖 表及 資 料 來 判

斷 可 以 推 導 什 麼 樣 的 結 論。這 一 題 的 國 際 平 均 正 確 百 分 比 為

57%，不 過 在某 些 表 現 好的 國

家 ， 例 如 ： 日 本 、 韓 國 、 芬 蘭 ，

80%以 上 的學 生 都可 以 答 對 。

1. 生物學方面：

學生對人類的健康有一定的了解，例如：知道接種疫苗何以有助於預防疾病，何

種細胞能破壞細菌；他們也能說明為什麼運動對身體健康很重要。此外，學生會

運用生命週期、適應和遺傳的知識，例如：他們知道樹具有年輪；他們也會解釋

動物的保護色是保護自己免於受到掠食者的掠食，並且知道習得的特性是不會被

遺傳到下一代。另外，該基準的學生能說明並解釋有關於生態系的資訊，和人口

變化的影響。他們能了解生產者是一個有機體，也能分析來自湖泊生態系的信息

，並解釋引進的族群如何影響現有的族群。

2. 化學方面：

學生具有日常生活中的一些化學知識，例如：他們知道撲滅火災時是要立即停止

氧氣的供應；也知道當中和作用發生時，指示劑的顏色會改變。在探究的情境下

，他們知道什麼條件下的鐵釘會生鏽；從溶液的性質和濃度的概念來說明兩種溶

液中何者比較稀薄。

3. 物理學方面：

學生了解一些力、運動和能量的知識，例如：他們知道利用支點的位置來達成以

最少的力來移動重物的任務。由顯示正在被往上丟的一顆球的圖，他們可從中指

出造成球往下掉的力。另外，學生能從顯示比較兩個熱源的結果的折線圖中得出

結論。

4. 地球科學方面：

學生能了解地球形成的過程和物理特性，例如：他們能描述地震的成因，知道何

處有活火山，以及土壤的變化是起因於自然因素而非人類活動所造成的。他們亦

了解水循環和大氣環境的知識。他們可以排序水循環的步驟，並把每個步驟和其

描述配對。他們認識距離地面愈高的空氣氣溫愈低，還有認識二氧化碳隨著時間

在大氣層中會逐漸增加。

5. 其它：

學生能運用知識到實際的情形，而且透過簡要的描述回應來來溝通自己的理解與

_解讀。

摘要

各科分述

該基準的學生能認識並應用知識來理解人類健康、生命週期、適應、與遺傳，以及分析有關於生態系的資

訊。另外，他們也有一些日常生活的化學知識、溶液性質和濃度的概念。他們也熟悉一些力、運動和能量

方面的知識。他們亦能理解地球形成的過程和物理特性，包括水循環和大氣。他們可以從表格、圖表、圖

示中理解訊息，並下結論。他們也能運用知識到實際的情形，而且透過簡要的描述回應來溝通自己的理解

與解讀。

表

7-13 中級 國 際 基 準點 題 目

資 料 來 源 ： Martin, et al., 2012, p. 124

在 中 級 基 準 點 的 地 球 科 學 項 目 ， 學 生 展 現 了 對 於 地 球 程 序 的 理 解 。 表

7-14 的範 例 四

要 求 學 生 運 用 自 己 對 於 水 循 環 的 理 解，就 國 際 平 均 而 言，63%的 八 年級 學 生可 以 答 對 這一

題 ， 然 而 ， 這 一 題 的 答 對 率 在 國 際 間 有 很 大 的 變 化 （ 範 圍 從

14%到 92%）。

表

7-14 中級 國 際 基 準點 題 目

資 料 來 源 ： Martin, et al., 2012, p. 125.

(待 續 )