TIMSS 2007 臺灣八年級學生的科學成就及其相關因素之探討(下)

成就及其相關因素之探討(下)

李哲迪 國立臺灣師範大學科學教育中心 【轉載自:

TIMSS

2007 國際數學與科學教育成就趨勢調查(pp.231-279)】

第五節八年級學生科學成就之性

別差異

TIMSS

2007 的調查顯示我國八年級男 女生的總體科學成就表現沒有顯著差異。

TIMSS

2003 我國八年級男女學生科學成就 表現也沒有顯著差異。從 TIMSS 2003 到

TIMSS 2007

'男生的科學成就下滑，但沒 有顯著差異，女生的退步則達顯著。我國八 年級學生在本次調查的科學分科成就表現 上，僅物理的男生平均得分顯著高於女生， 其餘各科均無性別差異;在各認知領域上， 僅應用能力的男生平均得分顯著高於女 生，其餘兩個認知領域均無性別差異。

一、八年級男女學生整體科學成就

表現及趨勢

本次調查顯示國際科學平均量足分 數女生是 469 分、男生是 463 分，相差 6 分，國際上平均而盲，女生顯著優於男生 (表 7-1 7)。總括地說，在 49 個參與國/ 地區中有 24 個國家/地區的男女生在科學 成就表現上沒有顯著差異，亞洲地區的日 本、香港、新加坡、馬來西亞與我國屬之。 在整體科學成就平均得分前十名的國家 中，韓國、捷克和匈牙利三國的男生顯著 優於女生，新加坡、我國、日本、香港、 斯洛維尼亞、英格蘭和俄羅斯t 國沒有性 別差異(表 7-1 7)。 我國八年級男生的科學平均得分為 563 分，女生為 559 分，相差 5 分，並無 顯著差異(表 7-1 7)。至於整體科學平均 得分前十名的亞洲其他四個國家，日本男 生高於女生 4 分(無顯著差異)，香港女生 高於男生 5 分(無顯著差異)，新加坡女生 高於男生 8 分(無顯著差異)，韓國男生高 於女生 8 分(有顯著差異) (表 7-1 7)。相 較之下，我國八年級男女生差異是相對較 小的國家。 我國在 TIMSS 1999 的調查中男生科 學平均得分( 578 分)顯著高於女生(

561

分) ，相差 17 分。到了 TIMSS 2003 男女 生之間就沒有顯著差異了，男生平均 572 分，女生平均 571 分，相差僅 1 分;

TIMSS

2007 也保持無性別差異。 2007 年我國女生科學平均得分為559 分，較 2003 年顯著退步 12 分;男生平均 得分為 563 分，較 2003 年少 8 分，但無顯 著差異(表 7

-18

)。從 2003 到 2007 年， 我國八年級男生和女生科學平均得分同時

TlMSS2007 臺灣八年級學生的科學成就及其相關因素之探討(下) 降低，女生得分下降達顯著差異，且是男 生的1. 5 倍。香港的八年級男生和女生平 均得分也同時下降，但男生下降 33 分，女 生下降 19 分，女生下降的幅度是男生的

o

.58 倍。韓國和新加坡的情況與香港類似 (表 7-18 )。是什麼因素造成我國女生退 步幅度達於顯著?這些因素是否也造成總 體科學成就退步達顯著?這些問題都還有 待釐清。 表 7-17 、參與國八年級男女生在科學表現的比較 (Martin

et a!.

,

2008

,

p.57)

國家或地區

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TIMSS

2007 壹灣八年級學生的科學成就及其相關因素之探討(下)

二、八年級男女學生科學分科成就

表現 我國八年級學生在分科成就表現上， 僅物理的男生平均得分顯著高於女生，其 餘各科均無性別差異。從各科的排名來看， 我國八年級男生與女生排名差異均不超過 一個名次。 在生物的成就表現上，我國八年級女 生的平均得分為 549 分，排名第三，男生 的平均得分為 548 分，排名第四;男女生 相差僅 1 分並無顯著差異(表 7

-19

)。國 際平均女生為 471 分，男生為 460 分，女 生顯著較高。在排名前十名的國家/地區中， 女生顯著高於男生的有新加坡、斯洛維尼 亞、立陶宛等三國;其餘均無性別差異(表

7-19

)。在他學的成就表現上，八年級女生 的平均得分為 575 分，排名第一，男生的 平均得分為 572 分，也是排名第一;女生 高於男生 3 分，但無顯著差異(表 7-20 )。 國際平均女生為 471 分，男生為 460 分， 女生顯著較高。在成就表現最優異的前十 名國家/地區中，女生顯著禮於男生的國家 僅新加坡一國;其餘均無性別差異(表

7-20

)。 在物理的表現上，我國八年級女生平 均得分為 548 分，男生為 561 分，皆排名 第四;男生高於女生 13 分，有顯著差異(表

7-21

)。女生的國際平均為 464 分，男生為 468 分，男生顯著優於女生。在前十名國 家/地區中，除我國之外，男生顯著優於女 生的國家/地區有韓國、日本、英格蘭、匈 牙利、捷克、斯洛維尼亞、俄羅斯等仁國; 無性別差異的國家/地區為新加坡和香港; 沒有女生優於男生的國家/地區(表

7-21

)。 在地球科學的表現上，我國八年級 女生平均得分 541 分，排名第二，男生為 549 分，排名第一;兩者無顯著差異(表

7-22

)。女生和男生的國際平均皆為 466 分。在前十名國家/地區中，無性別差異的 國家/地區除我國之外，還有新加坡和香 港;男生顯著優於女生的國家有斯洛維尼 亞、韓國、日本、捷克、英格蘭、匈牙利、 俄羅斯、美國等八國;沒有女生顯著優於 男生的國家(表 7-22 )。 從排名前十名國家學生的平均來看， 在物理和地球科學兩科，男生顯著較佳; 在生物和他學兩科，無性別差異。從全體 國家學生的平均來看，在物理這科，男生 顯著較佳;在生物和他學兩科，女生較佳; 在地球科學這科，無性別差異。因此，根 據本次調查各國學生的表現來看，我國學 生性別差異的情況與前十名國家的平均較 為接近。 在 TIMSS

2003

'就他學而盲，我國女 生的平均得分顯著高於男生，地球科學的 男生平均得分高於女生;生物、物理與環 境科學無性別差異;而在國際平均上，除 他學無性別差異、生物女生顯著較佳外， 其餘三科都是男生顯著較佳 (Martin ，

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,

Gonzalez

,

& Chrostowski

,

2004

,

pp.

122-123) 。在 TIMSS

1999

'我國學生各科

均無性別差異;在國際平均上，除生物無

(Martin et

此，

2000

,

pp.

108-109) 。就此三 次調查來看，就國際平均而言，物理的性 別差異是一致的，都是男生顯著較佳;就 我國學生的表現而言，則是生物一科始終 維持無性別差異，物理則未必一定是男生 較佳。在性別議題上，我國學生的表現似 乎與國際上大多數的國家不同。 表 7-19 、八年級男女學生生物成就表現前十名之平均得分(Martin

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,

2008

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p.134)

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2007 金灣八年級學生的科學成就及其相關因素之探討(下) 表 7-21 、八年級男女學生物理成就表現前十名之平均得分 (Martin

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A) •

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括~內為標2體設﹒ 三、八年級男女學生科學各認知領

域成就表現

我國八年級學生在各認知領域上，僅應 用能力的男生平均得分顯著高於女生，其餘 兩個認知領域均無性別差異。從排名來看， 男女生在知識能力與應用能力上排名相同， 在推理能力上男生排名優於一個名次。 在知識能力的表現上，我國八年級女 生平均得分 560 分，男生平均得分 570 分， 皆排名第一;男女生相差 10 分，男生顯著 優於女生(表 7-23 )。在這個認知領域， 女生的國際平均為 468 分，男生為 464 分， 女生顯著高於男生 4 分。在成就表現最優 異的前十名國家/地區中，沒有女生優於男

生的國家;男生優於女生的國家除我國之 外，還有韓國、俄羅斯、斯洛維尼亞、捷 克、英格蘭、匈牙利六國;無性別差異的 國家/地區有新加坡、日本、香港三國/地 區(表 7-23 )。在應用能力的表現上，我

國八年級女生平均得分為 559 分，排名第

二，男生為 562 分，也是排名第二;男生 略高女生 3 分，並無顯著差異(表 7-24 )。 在這個認知領域，國際平均女生為 468 分， 男生為 463 分，相差 5 分，女生顯著較高。 在排名前十名的國家/地區中，沒有女生顯 著較高的國家;男生顯著較高的有韓國、 匈牙利、捷克、英格蘭、俄羅斯、美國等 六國;無顯著差異的國家/地區除我國之外， 還有新加坡、日本、斯洛維尼亞、香港等 四國/地區(表 7-24 )。 在推理能力的表現上，我國八年級女 生平均得分 540 分，排名第六，男生 542 分，排名第五;男女生相差 2 分，無顯著 差異(表 7-25 )。在這個認知領域，女生 的國際平均為 477 分，顯著高於男生 LO 分(男生平均為 467 分)。在男生與女生得 分前十名的國家/地區中，女生顯著較佳的 國家/地區有新加坡和香港;男生顯著較佳 的國家有澳大利亞和匈牙利，無性別差異 的國家除我國之外，還有日本、韓國、英 格蘭、斯洛維尼 E 、捷克、美國、立陶宛 等七國(表 7-25 )。 從認知領域來看，在排名前十名的領 先國家中，在知識和應用領域多數國家/ 地區有性別差異的問題，而且此性別差異 的方向與國際平均相反，是男生顯著表現 較佳。 表 7-23 、八年級男女學生知識能力表現前十名之平均得分(

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2007 臺灣八年級學生的科學成就及其相關因素之探討(下) 表 7-24 、八年級男女學生推理能力表現前十名之平均得分(

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A) •

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A)

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第六節

對科學的態度及其與科學

成就之相關 在 TIMSS 的調查中，科學學習的成果 除了學科成就之外，還包含所謂對科學的 態度。在 TIMSS 2007 的調查中對科學的 態度包含了三個面向:科學學習興趣

(Positive Affect Toward

Science)、科學評 價 (Students'

Valuing

Science) 以及科學

學習自信 (Self-Confidence

in Learning

的情意因素。本節分三小節依序說明我國 八年級學生在這三個情意面向上的表現。 一、科學學習興趣 我國八年級學生的%有高科學學習興 趣， 24% 的科學學習興趣居中， 35% 為低 學習興趣。從 1999 至 2007 年，具有高科 學學習興趣的學生顯著地下降了 22% '持 低科學學習興趣的學生顯著地上升了 14% (表 7-2的與 7-26b) 。此一改變的趨勢極 為劇烈，突顯我國科學課程在這個情意面 向上問題的嚴重性，亟需尋求改革之道。 在學生背景問卷中，與「科學學習興 趣」有關的陳述有如下三題: 1.我喜歡學自然科學。 2. 自然科學很無趣。 3. 我喜歡自然科學。 學生分別對這三個陳述表達「很同 意」、「有點同意」、「不太同意」、「很不同 意」。根據對這三個陳述的自評，學生的科 學學習興趣被分為高、中、低三個水準。 興趣高者指的是在三個陳述上平均來說表 達「有點同意」或「很同意」的學生(第 二個陳述是反向題，在計算時需反向處 理)。興趣低者指的是在三個陳述上平均而 言「不太同意」或「很不同意」的學生(同 樣，第二個陳述要反向處理)。興趣中者指 的是學生對三個陳述的平均同意程度居於 「有點同意」和「不太同意」之間。 在學生背景問卷中相關問題的問法根 據各國課程分為兩類。各國的八年級科學課 程分成兩種，一種是統整課程，另一種是分 科課程，因此問題也分為兩種，一種是直接 問對「自然科學」的態度，另一種是針對不 同的學科分別詢問學生對該學科的態度。 我國課程屬於統整課程。在所有實施 統整課程的國家/地區中，平均而言，有 65% 的學生屬於高度正向， 19% 屬中度正 向， 16% 屬低度正向(表 7-26a 與 7-26b) 。 與國際平均相比，我國學生持高科學學習 興趣者顯著較低，低了 25% 之多，在 29 個國家/地區中排名第 28 ;而持低科學學 習興趣者又比國際平均高了 19% 。此一差 距不能不加以重視。 我國學生對科學持高度正向學生的 人數百分比不應以追求排名第一或達於 80% 以上為目標。持高科學學習興趣的人 數百分比最高的前五名國家，其整體科學 平均得分的排名都不高。突尼西亞的科學 平均得分排名 34 ，波札那排名的，哥倫比 亞排名 39 '阿曼 36 '埃及 41 ;在 49 個國 家/地區中屬後 20 名(表 7-1 )。其學生人 數百分比高的主要原因可能是因為這些國 家的科學課程相對而言較為簡單，學生所 承受之壓力與挫折也相對較低所致。在 TIMSS 所測驗的 46 個主題中，突尼西亞、 波札那、哥倫比亞、阿曼和埃及等五國的 科學課程平均而吉涵蓋了 22 個主題，而我 國、新加坡、日本、韓國與香港則平均涵 蓋了 33 個主題(表 7-2 7)。兩組國家所涵 蓋的主題在數量上相差懸殊。我國科學課 程的水準與之不同，因此在改善我國八年 級學生之科學學習興趣時，所設定的目標 不應以這些國家為標牢。

TIMSS

2007 臺灣八年級學生的科學成就及其相關因素之探討(下)

表 7-26a 、學生持高度與中度自然科學正向情意之分布與學習成就關條情形(

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I.,

2008

,

p.174 )

突尼西亞 波札那 哥倫比亞 阿曼 埃及 迦納 約旦 土耳其 薩爾瓦多 伊朗 馬來西亞 巴勒斯坦 泰國 巴林 新加坡 沙烏地阿拉伯 卡達 香港 科成特 鄉成 蘇格 英格 美國 以色列 大利 澳大利亞 日本 畫灣 軍冒 -臣，血統!llJ~_._ 鬥v •• 而JιF 旭凹』

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表 7-26b 、學生持低度自然科學正向情意之分布與學習成就關條情形(

Martin et aI., 2008,

p.174 )

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2007 臺灣八年級學生的科學成就及其相關因素之探討(下)

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趣的學生，其平均得分( 597 分)也是高於 在新加坡、日本、韓國及香港等四個社 會與經濟條件相近的亞洲國家/地區中，新 興趣居中的學生( 552 分) ，而興趣居中的 學生，其平均得分也是高於低學習興趣的學 加坡八年級學生持高科學學習興趣者有 生( 527 分) (表 7-26a 與 7-26b) 。 港 60% '日本

68%

'最高;然後依序是 二、科學評價 我國八年級學生有 35% 對科學持高

47%

.韓國 38% ;持低科學學習興趣的學生 人數比例由高到低的國家/地區順序則是韓 評價 ·42% 持中評價， 24% 持低評價。從 國 (36% )、日本 (25% )、香港( 19%) 及 新加坡(

13%)

(表 7-26a 與 7-26b) 。在這 幾個國家當中，新加坡的表現是最特別的; 2003 至 2007' 持高評價的人數百分比增加 了 2% '持中評價與低評價的人數百分比 其學生科學成就表現傲人，但學生的科學學

1%

'但三種程度科學評價人數 百分比之變動皆未達顯著差異(表 7-28 )。 皆下降 7 習興趣還能維持在國際平均的水準。據此， 我國應以新加坡為參照，尋求方法提高學生 的科學學習興趣，使之接近國際平均水準。 雖然在這兩次調查間，人數百分比的變動 不大，但是我國八年級學生對科學持高評 價的人數百分比在與我國同樣實施統整課 程的 29 個國家中排名第 27 '是倒數第三 無論是從國際平均或單一國家來看，科 學學習興趣與科學成就之間的關條都是正 相關(僅薩爾瓦多與科倫比亞兩國例外)

,

此一結果並不令人意外。以國際平均而言， 名。問題不可謂不嚴重。 來的學 習和工作有幫助，那麼他們可能就會更想要 把科學學好，他們的科學成就也就會比較高。 如果學生認為科學成就對他們 持高科學學習興趣的學生平均得分為 476 分，此一得分高於興趣居中的學生(

442

高於 分) ;興趣居中的學生，其平均得分 的學 生背景問卷中，有下列相關的四個陳述: 為了瞭解學生對科學的評價，在TlMS 低學習興趣的學生( 436 分) (表 7-2 的與 7-26b) 。我國八年級學生對科學持高學習興

表 7-28 、學生評價科學之分布與學習成就關條情形 (Martin

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2008

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_{82 (DB)}

426 (Z8) ¢-。 12 (0.6) 沙鳥地阿組伯 80 (1.1) 408 (2.7) 14 (0.8) 瓦多 78 (0.9) 384 (3.0) ¢-。 17 (0.7) 卡這 _{76 (0.5) 329 (1.9) ¢-。 16 (0.4)} 哥倫比亞 74 (1.0) 414(3.6) 。 φ 20 (0.8) 土耳其 69 (1.0) 458 (3.9) ¢-。 22 (0.7) 馬來西亞 69 (1.3) 486 (5.7) -7 (1.8) 25 (1.0) 新加坡 67 (0.9) 585 (4.2) -2 (1.3) 25 (0.7) 伊朗 67 (1.2) 461 (3.7) 5(1.7)直 25 (1.0) 香港 _{58 (1.2) 543 (4.9) 5(1.6) 直 33 (0.9)} 蘇格蘭 _{57 (1.1) 511 (3.5) 1 (1. 5) 27 (0.7)} 美國 53 (0.9) 532 (3.4) -2 (1. 2) 30 (0.6) 英格蘭 _{52 (1.3) 552 (5.2) 7 (2.1) • 31 (1.0)} 以色列 49 (1.2) 481 (5.0) 1(1.7) 27 (0.9) 挪威 45 (0.9) 492 (2.4) 6(1.4) 直 35 (0.8) 澳大利亞 42 (1.2) 531 (5.1) 0 (1.6) 30 (0.8) 車軍區 _{41 (1.0) 573 (2.6) 5 (1.4) • 41 (0.9} .灣 35 (1.0) 588 (4.8) 2 (1.41_

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...2007 顧著較高 2∞7 顧著敏低 *續續是怯，學生對﹒@畫畫&ill 自然科，對蓋章的日，醫生這有幫助;<%濁需要間自然科，去學習其他學科;(3)RIII宴招自然科學，好以進入衷心目中 理想的學校;@畫畫WI要把自然科..好才能得到畫畫想要的m償等四項敘述的反應﹒其平均成«til自學生劉道三項敘述倦4個等級 :CD很同意;12)齊 ，自悶.;0>不太同.;@很不同愈來圍過周密布計算得知﹒.笠平均上對此四項敘述衰示很周恩~菊，直向..於高度;.生平均上對此四項斂述衰 示不太周恩~很不同意盼於低度;其他則"於中度﹒ O 搭!It內草草標iJl費﹒因為信果是﹒近鍵盤數的近似值﹒所以有些.不-致. - fI訢!It司里示可以比較的資料無法取得﹒ “波濃 lit指未有足夠資料得以報告成就司lUI­ r 代有買迪是70%甸 85%學生的局回答結果﹒ x 代種道是少~50%學生的續審結果﹒ 。If形護示該國未參與昌平 II ﹒ 476 (7.0) 521 (6.9) 499 (6.0) 501 (4.3) 539 (4.3) 483 (4.4) 487 (4.2

TIMSS

2007 臺灣八年級學生的科學成就及其相關因素之探討(下) 1.我認為學自然科學對我的日常生活有 幫助。 2. 我需要用自然科學去學習其他學科。 3. 我需要學好自然科學以進入我心目中 理想的學校。 4. 我需要把自然科學學好才能得到我想 要的職業。 同樣，有些國家的科學課程是分科進 行的，那麼上述四個陳述就會針對個別學 科來提問。學生面對這四個陳述，分別根 據其同意的程度表達「很同意」、「有點同 意」、「不太同意」、「很不同意」。根據學生 對這四個陳述的作答反應，將其對科學的 評價分為三種程度，分別是高評價、中評 價與低評價。高評價指的是學生在四個陳 述上平均來說是「有點同意」或「很同意」。 低評價指的是學生在四個陳述上平均而言 「不太同意」或「很不同意」。中評價指的 是學生學生對四個陳述的平均同意程度居 於「有點同意」和「不太同意」之間。 在實施統整課程的 29 個國家/地區 中，平均而吉，有 66% 的學生對科學持高 評價， 23% 持中評價， 11% 持低評價(表

7.28

)。與國際平均相比，我國八年級學生 對科學持高評價之人數百分比低了31%

'

持中評價之人數百分比高了 19% '持低評 價者則高了 13% 。 與新加坡、日本、韓國及香港等其他 四個亞洲國家/地區相比，日本和韓國的情 況與我們類似，學生表現都是高科學成就 低科學評價(表 7-28 )。但新加坡和香港 的學生則與我國學生表現不同，他們的學 生科學成就表現優異，而對科學的評價不 低，與國際平均沒有顯著差異(表 7-28 )。 因此，一方面我國未來科學課程改革的目 標應力圖使學生對科學的評價達於國際平 均的水準'一方面應深入暸解新加坡與香 港的科學課程與教學，以使科學學習成就 與對科學之評價兩者達於平衡。 至於科學評價與科學成就表現的關 條，無論從國際平均來看，或是絕大多數 的國家來看，兩者都是正相關。也就是持 高評價者，其科學成就平均得分越高(薩 爾瓦多與科倫比亞兩國是例外)。此一結果 符合預期。從國際平均來看，持高評價者 的科學平均得分是 471 分，持中評價者是 449 分，持低評價者是 441 分(表 7-28 )。 我國學生持高評價者的科學平均得分是 588 分，持中評價者是 566 分，持低評價 者是 514 分(表 7-28 )。 三、科學學習自信 在我國八年級學生中，對科學學習有高 度自信的人數百分比為 23% '中度自信的 學生佔 36%' 低度自信者則有 41% 。與 2003 年的調查結果相比，我國高度科學學習自信 者的比例顯著地下降了 4% '而低度自信者 的人數比例則顯著上升了 7%( 表 7-29 )。我 國學生的科學學習自信有惡化的趨勢。 與科學學習相關的情意因素除了對 科學的正向態度和科學評價之外，學生對 科學學習的自信也是一項重要因素。學生 對自我科學學習能力的評斷來自於他過去 的科學學習經驗，這和該學科的難度以及

學生的學習能力有關。而學生的科學學習 自信也影響其後績的科學學習行為，從而 對其科學成就與科學學習能力之培養造成 影響。為了瞭解學生對自我科學學習能力 的想法， TIMSS 運用了下列學生問卷中的 四個陳述來建立科學學習自信的指標:

1.

我在自然科學方面的表現通常不錯。

2.

相對於許多班上其他的同學，我覺得 自然科學比較難。

3.

自然科學不是我擅長的科目之一。

4.

與自然科學有關的事我學得很快。 學生對這四個陳述分別根據其同意 的程度表達「很同意」、「有點同意」、「不 太同意」、「很不同意」。根據學生對這四個 陳述的作答反應，將其科學學習自信分為 三種程度，分別是高自信、中自信與低自 信。高自信指的是學生在四個陳述上平均 來說是「有點同意」或「很同意」。低自信 指的是學生在四個陳述上平均而吉「不太 同意」或「很不同意」。中自信指的是學生 學生對四個陳述的平均同意程度居於「有 點同意」和「不太同意」之間。 在實施統整課程的 29 個國家/地區 中，平均而言，高自信的學生佔 48% '中 自信的學生有 38% '低自信的只有 13% (表 7-29 )。與之相比，我國八年級學生 高自信者人數百分比低了 25% '中自信者 低了 2% '低自信者則高了 28% 。與新加 坡、日本、韓國及香港等其他四個亞洲團 家/地區相比，日韓兩國與我國學生相同， 都是科學成就高，而科學學習自信不僅 低，而且連低於國際平均(表 7-29) 。但新 加坡學生的表現則與我國、日及韓等三國 的學生不同，其科學成就表現優異，而科 學學習自信雖低於國際平均，但高於我 國、日本及韓國許多(表 7-29) 0 Heine 、

Lehman 、 Markus 和 Kitayama(l 999) 指出 科學學習自信和各國文化有極為密切的關 條，並非在每個文忙中，自信高就是好。 我國、日本和韓國學生自信相較較低，所 反映的很可能是文化中自律自謙的要求。 而對個人自謙的期待是來自於更深層的、 對社群和諧的重視。既然各國文化不同， 也就沒有必要跨國比較而爭高下了。 至於科學學習自信與科學成就表現 的關條，由表 7-29 可知，我國八年級學生 若為高自信者，其學業成就表現也就高; 高科學學習自信者的平均成就為 619 分， 中自信者為 552 分，低自信者則是 536 分。 國際平均及其他國家也都是呈現此正相關 關條(由表 7-29 )。 第七節結論興建議 整體而言，我國八年級學生的科學學 習成就表現優異，但與國際上其他國家相 比，我國八年級學生對科學所持的態度不 僅偏低，而且有惡化的趨勢。此外，我國 學生成就表現雖佳，但從調查資料中仍可 發現必須注意的徵兆。針對此次 TIMSS 調 查中八年級學生的科學學習成果，本節總 結調查結果，並對後續研究提出建議。

TIMSS2007 金灣八年級學生的科學成就及其相關因素之探討(下) 表 7-29 、學生學習科學的自信指標分布與學習成就關條 (Martin

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2008

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* *

36(1.4) 457 (4.1) 卑詩省(加拿大) 54(1.2) 548 (3.1)

* *

32 (0.7) 507 (3.5) 安大略省(加拿大) 51(1.4) 553 (3.3) -1 (2.0) 33(1.0) 507 (4.0) 明尼蘇達州(美國) 50 (2.8) 567 (4.9)

* *

32 (1.6) 520 (5.3) 巴斯免地區(前跑到 50 (1.9) 526 (3.4) -1 (2.6) 33 (1.1) 478 (3.7) 魁北克省(加拿大) 49 (1.5) 52~(3.6) -1(2.3)_3~_(D.9L!9l(3，9 &2∞7 顧著較高 \12007 顯著較低 擋，是倦 III學生對:<D哥華在自然科，方面的司實現通常不錯;(2)相對於許多班上其他的同學﹒畫畫覺得自然科學比較難{皮肉組) ;(3)自然科學不是贅，擾 的科目之一(皮肉.) ;@與自然科學有闋的是曳，得很快等四項敘述的反應﹒其平均成車且是由學生對道三項串畫畫E億:<D很周恩;~菊，自同意;(3)不求同 .;@很不同意，事4個尊紛來，過回奮而計算得知﹒學生平均上對此四項敘述衰示很同，或有此間..~高度;學生平均上對此四項敘述種示不太向， 或很不同..於低度;其他頁。"於中度﹒ 。箔鐘內晶晶績單鐵﹒因為信果是﹒近 1童聲蝕的近似值﹒所以有些.不一致. .破折!It司里未可以比較的賀科無法取得﹒ r 代褒迪是70% -85%學生的續當結果-x 代義道是少於 50%學生的局，~話果﹒ 。妻形衰示該國末，興辦II ﹒

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一、總體科學學習成就排名第二， 但與 TIMSS 2003 相比，學習落

後的學生增加了，女生得分的

退步幅度是男生的1. 5 倍 我國八年級學生科學總體成就表現 排名第二，與第一名沒有顯著差異。此外， 我國學生的成就分布無雙峰問題，學生成 就分散的幅度(標準差)與國際平均沒有 顯著差異。同時，總體科學成就沒有性別 差異。因此從整體平均和散佈幅度來看， 我國學生的總體科學教育成效極為良好。 不僅如此，根據 TIMSS 2003 到 TIMSS 2007 的世代追蹤分析顯示本次受測的八 年級學生的平均成就，四年前是高於四年 級量足平均 51 分，四年後是高於八年級量 足平均 61 分。此結果顯示我國五年級到八 年級的科學教育整體而言成效良好。 以此次調查與 TIMSS 2003 相比，我國 八年級學生總體科學成就平均落後了十 分，且連顯著。雖然如此，但若與 TIMSS 1999 相比，兩次調查的節果是沒有顯著差 異的。因此此次調查的下滑是否是持續下滑 的前兆，還需要後續調查才可得知。雖然整 體成就耀眼，但是從我國八年級學生的成就 分布來看，該分布並非常態、分配，略有長尾 現象，學習落後的學生散佈範闡較大(圖 7-1) 。這個現象可以從基準點區間人數百分 比的趨勢分析得到確認。和 TIMSS 2003 相 比，在此次調查中，八年級學生在學習落後 的兩個基準點區間(小於 400 分，以及在 400 分和 475 分間)的人數百分比增加了(表 7-16) 。實際上，此次調查整體平均分數比 前一次調查落後十分，這十分主要就是因為 低學習成就的學生人數百分比增加所致(表 7-16) 。此長尾現象是否會惡化，值得關注。 同時，據此現況，若要進一步提高我國科學 教育的成效，對低成就學生投入更多教育資 源應是有效的作法。

TIMSS

2007 的調查顯示我國八年級 男女生的總體科學成就表現沒有顯著差 異。在 TIMSS

2003

'也沒有性別差異。從

TIMSS

2003 到 TIMSS

2007

'男生和女生 總體科學成就都下滑了，男生未達顯著， 但女生則達顯著，女生得分的退步是男生 的1.5 倍。是什麼因素造成我國女生退步 幅度達於顯著?這些因素是否也造成總體 科學成就退步達顯著?這些問題則有待進 一步釐清。 從各國總體科學成就表現的變他趨勢 來看，有的國家名列前十名而且持續保持， 例如:新加坡、日本、韓國、香港、英格蘭 和匈牙利;有的國家進步較多而且進入前十 名，如:俄羅斯和斯洛維尼亞。這些國家值 得我們持續觀察與進一步研究。 二、各科學分斜的表現優異，化學 是強項，生物和物理兩斜的競 爭力稍有衰退 我國八年級學生在科學各分科的表 現優異，各科的排名分別是生物第三、化 學第一、物理第四、地球科學第一。此外， 在性別議題上，此次調查顯示我國八年級 學生在生物、化學和地球科學的表現上皆 無性別差異，僅在物理的成就表現上，男

TIMSS

2007 臺灣八年級學生的科學成就反其相關因素之探討(下) 生顯著優於女生。 四科之間，他學是我國八年級學生的 強項， 1b 學平均得分顯著高於其餘三科; 其餘三科之間則無顯著差異。不過，如果 從學習成就的分布範團來看，與國際全體 學生的表現相比， 1b 學顯著較寬，地球科 學顯著較窄，生物和物理則無顯著差異。 據此，當前我國他學教育應首重縮短學生 學習成就的差距。 若以我國學生和新加坡學生學習成就 的差距作為衡量我國學生競爭力的指標， 從 TIMSS 2003 和此次調查來看，在他學的 成就表現上，我國學生原本比新加坡學生 高 2 分(無顯著差異) ，此次調查則是高出 13 分(有顯著差異) ，換吉之我國學生在他 學方面的競爭力增加了;在地球科學方面 我國學生的競爭力保持不變，但生物與物 理的競爭力則衰退了(表 7-8 )。我國學生 的生物成就表現在 TIMSS

2003

'落後新加 坡學生 6 分，在 TIMSS

2007

'擴大為落後 15 分。物理的成就表現則從落後新加坡10 分，擴大為落後 21 分。這個落後的趨勢是 否會持續擴大，需要特別加以追蹤注意。 三、各認知領域的表現雖佳，但有 問題情境越陌生複雜學生表現 越差的跡象 八八年級科學在認知領域分為三個 次領域:知識、應用和推理。本次TIM呵， 我國學生在知識領域排名第一，在應用領 域排名第二，在推理領域排名第五。從成 就表現的散佈寬度來看，我國學生與全體 參加國/地區的學生相比，知識能力的散佈 寬度顯著較窄，應用及推理能力則無顯著 差異。在各認知領域上，僅應用能力的男 生平均得分顯著高於女生，其餘兩個認知 領域均無性別差異。在三種認知次領域之 間，我國八年級學生的知識能力與應用能 力沒有顯著差異，而推理能力則顯著比知 識能力和應用能力要弱。 雖然我國八年級學生在各認知領域 的成就表現優異，但是在推理領域低於第 一名的新加坡達 23 分之多，不可不警惕。 觀察我國學生與新加坡學生在各認知次領 域的排名次序可發現:從知識、應用到推 理，問題越來越陌生複雜的時候，新加坡 的學生表現得越好，而我國學生表現得越 差(表 7-10 )。這一現象背後的原因頗值 得深入探究。 四、對科學所持的各項態度不僅偏 低，而且科學學習興趣和科學 學習自信有惡化的趨勢 在「科學學習興趣」、「科學評價」以 及「科學學習自信」這三項對科學的態度 上，我國八年級學生的表現令人擔憂。相 較於各國，我國八年級學生「科學學習興 趣」、「科學評價」、「科學學習自信」低落; 相較於前次 TIMSS 2003 的調查，我國學 生在「科學學習興趣」和「科學學習自信」 上，則有惡忱的趨勢。從 TIMSS 1999 至 此次調查，具有高科學學習興趣的學生顯 著下降了 22% '持低科學學習興趣的學生 顯著上升了 14% (表 7-2 的與 7-26b) 。與

2003 年的調查結果相比，具有高度科學學 習自信的學生顯著下降了 4% '而低度自 信者的人數比例則顯著上升了 7% (表

7-29

)。 此次TlMSS 調查呈現的八年級學生 科學學習現況顯示我國國中階段科學教育 未來應特別重視與提昇學生對科學的正向 態度。 從 1970 年到 2000 年，我國國中的科 學教育目標逐漸從培育科技人才轉變為培 養具有科學素養的現代公民(鄭湧淫， 2005) 。現代公民除了需要具有基本的科學 知識和能力之外，還應該要有意願和熱忱 參與公共議題的討論。然而，長久以來， 我國教育過份重視知識的學習，忽略情意 的陶冶(斬知勤， 2007) 。當學生的科學學 習興趣不高、評價低、對科學學習沒有自 信時，我們很難期待他們從學校畢業後， 還會主動汲取科學新知，願意討論和科學 有關的公共議題(陳志豪， 2004) 。即使是 從培育科技人才的角度來思考科學教育， 如果學生對科學戚到疏離、厭煩、害怕， 如何能寄望他們將來願意投身科技的研究 發展工作呢?因此，無論是從培育科技人 才或者是從培養現代公民的角度來看，我 國國中的科學教育都必須從只強調「學得 好」改變為「同時要學得有興趣J

(Cheng et

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2008) 。 為提昇國中學生對科學的正向態度， 未來的研究可分從基礎和應用兩個方向來 著手。在基礎研究方面，應進一步深入探 討「對科學的各種態度」的內涵以及影響 因素。以「科學學習興趣」為例，

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MSS

所間的問題是整體地詢問學生對科學和科 學學習的喜愛程度，然而科學和科學學習 的內涵還可進一步區分和調查，如此方能 更細緻地瞭解我國學生不喜愛的面向，也 才能對症下藥。在應用研究方面，由於學 校現實狀況是重要的限制條件，因此課程 設計、教學方法與評量方式等研究皆應以 可行性作為首要考量因素，如此相關的創 新研究才能真正對學校教學造成影響。此 外，教師本身對科學的態度是預測學生態

度時非常重要的變項 (Jarvis

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