TIMSS 2015 臺灣國小四年級學生科學成就及其相關因素之探討(3)

TIMSS 2015 臺灣國小四年級學生科學

成就及其相關因素之探討

(3)

張美玉

國 立 清 華 大 學 教 育 與 學習 科 技 學 系

【轉載自：國際數學與科學教育成就趨勢調查

2015 國家報告(P.118-202】

第五節

科學成就之性別差異

一、四年級男女學生整體科學成就表現

在 TIMSS 2015 國小 四 年 級 學生 的 科 學 成就 表 現，從 性 別 的 差 異來 看，發 現一 個 有 趣 的 現 象 。 在 47 個參 與 國 家 中， 有 22 個國 家 的 國 小 四年 級 男 女 學生 科 學 成 就在 統 計 上 有 顯 著 差 異，有 些 國 家 呈 現 女 生 成 就 表 現 較 男 生 成 就 表 現 佳，有 些 國 家 卻 是 相 反 的，男 生 成 就 表 現 較 女 生 成 就 表 現 佳 。 國 際 平 均 量 尺 分 數 女 生 為 508 分 ，男 生 為 504 分， 女 生 比男 生 高4 分， 在 統計 上 並 未 達到 顯 著 差 異（ 表 5-18）。 表 5-20 顯 示 各國 小 四 學 生女 生 與 男 生的 科 學 成 就平 均 量 尺。其 中，女 生表 現 優 於 男 生 表 現，且 在 統 計 上 有 顯 著 性 的 有11 個國 家，差 異最 大 的 為 : 沙 烏 地 阿 拉伯，相 差 79 分； 其 次 依 差 異 大 小，為 巴 林，相 差 39 分；阿 曼，相 差 32 分，科 威 特，相 差 30 分，卡 達， 相 差24 分；阿 布 達比，相 差 15 分；阿 拉伯 聯 合大 公 國，相 差 14 分；芬 蘭和 杜 拜，相 差 12 分； 摩 洛 哥 ，相 差 10 分； 保 加 利 亞 ，相 差 8 分 ；瑞 典 ， 相差 8 分 ； 哈 薩克 ， 相 差 5 分。而，伊 朗，相 差 11 分；印 度，相 差 8 分，但 是這 兩 國 學 生女 生 與 男 生沒 有 統 計 上的 顯 著 差 異。男 生 成 就 表 現，較 女 生 成 就 表 現 佳 的 國 家，且 有 統 計 上 的 顯 著 性 的 共 有11 個 國 家。依 差 異 大 小，分 別 為: 韓 國，相 差 11 分；香 港，相 差 10 分；義大 利 和 臺 灣，相 差 9 分；斯 洛 伐 克、捷 克、匈 牙利，相 差 8 分；葡 萄牙、斯 洛 維尼 亞，相 差 7 分；西 班牙， 相 差6 分；美 國相 差 4 分。但 是，愛 爾蘭、日 本、丹 麥 和 美 國一 樣 相 差 4 分，但 是 此四 國 學 生 男 生 女 生 的 差 異 ， 未 達 統 計 上 的 顯 著 性 。

資 料 來 源:Martin, M. O., Mullis, I. V. S., Foy, P., & Hooper, M. （ 2016） . TIMSS 2015 International Results in Science. Retrieved

from Boston College, TIMSS & PIRLS International Study Center website: http://timssandpirls.bc.edu/timss2015/internationalresults/ Ψ ： 對 於 信 度 持 保 留 態 度 ， 因 為 成 就 低 至 無 法 估 計 的 學 生 比 例 超 過 15%， 未 達 25%。 欲 瞭 解 目 標 母 群 範 圍 的 註 記 1、2 及 3， 詳見 國 際報 告 附 錄 C.1。 欲 瞭 解 抽 樣 原 則 與 參 與 樣 本 的 註 記 †, ‡, and ¶， 詳見 國 際 報 告附 錄 C.7。 （ ） 括 號 內 為 標 準 誤 ， 因 為 採 取 四 捨 五 入 ， 所 以 有 些 會 有 不 一 致 的 情 形 。 在 國 小 四 年 級 男 女 科 學 成 就 表 現 方 面，新 加 坡 國 小 四 年 級 女 生，在 各 國 女 生 表 現，排 名 第 一，平 均 量 尺 591 分，其 次為 韓 國，584 分，日 本和 俄 羅斯 小 四 女 生，排名 第 三，平 均 量 尺567 分。芬 蘭 第 五，560 分。韓 國 小 四 男 生在 各 國 男 生中 高 居 第 一名，平 均 量尺 分 數 為595 分，其 次 為 新 加 坡，平 均 量 尺 590 分，第 三 名 日 本，平 均 量 尺 571 分。我 國國 小 四 年 級 女 生 在 各 國 女 生 中 排 名 第 七，國 小 四 年 級 男 生 在 各 國 男 生 中 排 名 則 是 第 六（ 表 5-19）。 我 國 女 生 平均 量 尺 分 數 為 551 分 ，男 生 為 560 分， 男 生 比女 生 高 9 分， 在 統 計 上 達 到 顯 著 差 異 ， 顯 示 我 國 也 是 國 小 四 年 級 男 生 的 平 均 科 學 成 就 比 女 生 好 。 表 5-19、 TIMSS 2015 各 國 國 小 四年 級 女 生 和男 生 的 平 均科 學 成 就 表現 前 十 名 國家 （ ） 括 號 內 為 標 準 誤 ， 因 為 採 取 四 捨 五 入 ， 所 以 有 些 會 有 不 一 致 的 情 形 。 表 5-20 為 各 國四 年 級 男 女學 生 自 TIMSS 1995、2003、2007、2011 至 2015 科學 成 就 表 現 之 趨 勢 比 較 。 我 國 四 年 級 學 生 只 參 與 TIMSS 2003、 2007、2011 與 2015 的 調 查， 由 於 我 國 沒 有 參 加 TIMSS 1995 的 調 查， 因 此 只 能進 行 TIMSS 2003 至 2015 科 學 成就 趨

勢 表 現 分 析 。 我 國 自2003 到 2007 女 生顯 著 進 步 了 8 分 ， 男 生進 步 3 分 ，而 2011 則 又 退 步 回 到 2003 的成 績 ， 且 男生 成 績 顯 著較 女 生 成 績高 ； 與 2011 相比 ， 在 2015 我 國 四 年 級 男 生 ， 平 均 量 尺560，進 步 5 分 ；女 生 551 分， 進 步 3 分， 且 男 生 表現 顯 著 高 於女 生 。 從 表 5-20 可 看出 女 生 自 2011 到 2015 有進 步 的 國家 有 奧 地 利、 巴 林 、 比利 時 、 智 利、臺 灣、克 羅 埃 西 亞、賽 普 魯 斯、捷 克、英 格 蘭、德 國、香 港、匈 牙 利、愛 爾 蘭、日 本、 哈 薩 克、韓 國、立 陶 宛、摩 洛 哥、紐 西 蘭、北 愛 爾 蘭、挪 威、阿 曼、卡 達、俄 羅 斯、塞 爾 維 亞、新 加 坡、斯 洛 維 尼 亞、西 班 牙、瑞 典、土 耳 其、阿 拉 伯 聯 合 大 公 國、美 國 等32 國 家 。 摩 洛 哥 的 女 生 進 步 最 多 （90 分 ），其 次 是 哈 薩 克的 女 生 ， 進 步 62 分 。 而 男 生 自 2011 到 2015 有 進步 的 國 家 有奧 地 利、巴 林、臺 灣、克羅 埃 西 亞、英 格 蘭、 香 港、匈 牙 利、愛 爾 蘭、日 本、哈 薩 克、韓 國、立 陶 宛、摩 洛 哥、紐 西 蘭、北 愛 爾 蘭、阿 曼、卡 達、俄 羅 斯、塞 爾 維 亞、新 加 坡、斯 洛 維 尼 亞、西 班 牙、瑞 典、土 耳 其、阿 拉 伯 聯 合 大 公 國 等24 國。以 及 魁 北克 省（ 加 拿大 ）、安 大 略省（ 加 拿 大）、阿 布 達 比、杜 拜 2 區 等 。 其 中 以 摩 洛 哥 男 生 進 步 最 多 （88 分）， 其 次 為 阿曼 ， 進 步 55 分。 表 5-20、 各國 四 年 級 學生 的 整 體 科學 成 就 表 現趨 勢

基 準 參 照 區

資 料 來 源:Martin, M. O., Mullis, I. V. S., Foy, P., & Hooper, M. （ 2016） . TIMSS 2015 International Results in Science. Retrieved from Boston College, TIMSS & PIRLS International Study Center website: http://timssandpirls.bc.edu/timss2015/ internationalresults/ 沒 有1999 年 的四 年 級 （ 科學 ） 成 就 量尺 分 數 。 每 個 刻 度 間 隔 為 10，但 部 分刻 度 會 依 據該 國 的 平 均成 績 而 有 所不 同 。

二、 國小四年級男女學生科學分科成就表現

又 性 別 在 內 容 領 域 的 成 就 表 現 的 差 異，可 以 明 顯 看 出 女 生 在 生 命 科 學 表 現 較 好，男 生 在 物 質 科 學 和 地 球 科 學 表 現 較 佳 ， 表5-21 為 男 生或 女 生，在 不 同 領 域 表現 較 好 的 國家 數 目 。

表 5-21、 不同 科 學 內 容領 域 男 生 或女 生 表 現 較佳 的 國 家 數目 內 容 領 域 男 生 表 現 較 佳 國 家 數 女 生 表 現 較 佳 國 家 數 生 命 科 學 0 25 物 質 科 學 14 6 地 球 科 學 19 5 台 灣 國 小 四 年 級 男 女 學 生 在 生 命 科 學 的 成 就 表 現 如 表 5-22 所示。台 灣 國 小四 年 級 女 生 在 生 命 科 學 的 排 名 第 十 五，女 生 平 均 分 數（544 分）比 國 際 平均 高 31 分，而 台 灣 國 小 四 年 級 男 生 在 生 命 科 學 能 力 的 排 名 第 十 ， 男 生 平 均 分 數 （546 分） 比 國 際 平均 高 44 分， 我 國 男 生 比 女 生 高 2 分 ， 但 在 統 計 上 並 未 達 到 顯 著 差 異 。 男 女 學 生 生 命 科 學 能 力 成 就 表 現 優 異 的 前 十 名 國 家 中 ， 俄 羅 斯 、 芬 蘭 、 佛 羅 里 達 （ 美 國 ）、 波 蘭 、 哈 薩 克 、 挪 威 的 男 生 表 現 顯 著 優 於 女 生 。 國 際 平 均 上 則 是 女 生 表 現 （513 分 ） 顯 著 優 於 男 生 （502 分 ）， 差 異 為11 分 。 表 5-22、 台灣 國 小 四 年級 男 女 學 生在 生 命 科 學的 成 就 表 現 （ ） 括 號 內 為 標 準 誤 ， 因 為 採 取 四 捨 五 入 ， 所 以 有 些 會 有 不 一 致 的 情 形 。

台 灣 國 小 四 年 級 男 女 學 生 在 物 質 科 學 能 力 的 成 就 表 現 如 表 5-23 所示。台 灣國 小 四 年 級 女 生 在 物 質 科 學 能 力 的 排 名 第 四，女 生 平 均 分 數（565 分）比 國 際 平 均 高 60 分，而 台 灣 國 小 四 年 級 男 生 在 物 質 科 學 能 力 的 排 名 也 是 第 四，男 生 平 均 分 數（572 分 ）比 國 際 平均 高67 分，我 國男 生 比 女 生 高 7 分，但 是在 統 計 上並 未 達 到 顯著 差 異。男 女學 生 物 質科 學 能 力 成 就 表 現 優 異 的 前 十 名 國 家 中，韓 國、香 港、波 蘭、斯 洛 維 尼 亞 和 英 格 蘭 等，共 有 5 個 國 家 的 男 生 表 現 顯 著 優 於 女 生，但 是，沒 有 任 何 國 家 的 女 生 表 現 顯 著 優 於 男 生。國 際 平 均 上 則 是 男 生 和 女 生 一 樣 （505 分 ）， 未達 統 計 上 的顯 著 差 異 。 表 5-23、 國小 四 年 級 男女 學 生 在 物質 科 學 的 成就 表 現 前 十名 國 家 （ ） 括 號 內 為 標 準 誤 ， 因 為 採 取 四 捨 五 入 ， 所 以 有 些 會 有 不 一 致 的 情 形 。 地 球 科 學 有 24 個國 家 2 個地 區 ， 有 性 別差 異 ， 其 中， 有 5 個 國家 ， 女 生 表現 顯 著 優 於 男 生；而 有 19 個 國 家 2 個地 區，是男 生 顯 著優 於 女 生；差異 最 大 的國 家，為 沙烏 地 阿 拉 伯 ， 女 生 分 數 顯 著 高 於 男 生 ， 差70 分。 如 表 5-27。

表 5-27、 TIMSS 2015 國 小 四 年 級男 女 學 生 地球 科 學 能 力成 就 表 現 有性 別 差 異 之國 家 及 地 區

（ ） 括 號 內 為 標 準 誤 ， 因 為 採 取 四 捨 五 入 ， 所 以 有 些 會 有 不 一 致 的 情 形 。 本 排 序 按 照 性 別 差 異 分 數 大 小 而 定 。

表 5-28 為 TIMSS 2015 國 小四 年 級 男 女學 生 科 學 成就 前 十 名 國家 在 生 命 科學 、 物 質 科 學 與 地 球 科 學 之 成 就 表 現 與 差 異 。 從 表5-28 來看，發 現 一 個有 趣 的 現 象。新 加 坡、韓 國、日 本、香 港、臺 灣 等 東 方 國 家，在 地 球 科 學 方 面，都 呈 現 男 生 成 就 優 於 女 生 的 現 象。 而 且 這 些 國 家，在 生 命 科 學 方 面 的 表 現，男 生 和 女 生 基 本 上，沒 有 顯 著 差 異。物 質 科 學 除 韓 國 和 香 港 呈 現 男 生 優 於 女 生，其 他 東 方 國 家，男 生 與 女 生 沒 有 顯 著 差 異。生 命 科 學 在 俄 羅 斯、芬 蘭、哈 薩 克、波 蘭 等，都 呈 現 女 生 表 現 優 於 男 生 的 現 象。美 國 學 生 在 物 質 科 學 和 地 球 科 學 的 表 現 ， 都 是 男 生 優 於 女 生 。 表 5-28、 TIMSS 2015 國 小 四 年 級男 女 學 生 科學 成 就 前 十名 國 家 在 生命 科 學 、 物質 科 學 與 地 球 科 學 之 成 就 表 現 與 差 異 空 格 表 示 該 能 力 無 顯 著 差 異

三、國小四年級男女學生科學認知領域成就表現

表（5-29）為 男生 或 女 生 在不 同 認 知 領域 表 現 較 好的 國 家 數 目。國小 四 年級 男 女 學 生 在 認 識 能 力 的 成 就 表 現 如 表 5-30 所 示。 我 國 國 小四 年 級 女 生排 名 第 八 ；男 生 排 名 第五 。 女 生 平 均 分 數（549 分 ）比 國際 平 均 高 45 分，男 生平 均 分 數（565 分 ）比國 際 平 均 高 60 分，我 國 男 生 比 女 生 高 16 分，在 統 計 上達 到 顯 著 差異，顯 示 我國 男 生 在 認識 能 力 方 面表 現 比 女 生 優 秀。成 就 表 現 優 異 的 前 十 名 國 家 中，韓 國、新 加 坡、日 本、香 港、臺 灣、及 美 國 ， 共 6 個 國 家 的 男 生 表 現 顯 著 優 於 女 生 ， 而 ， 只 有 芬 蘭 一 個 國 家 ， 女 生 表 現 較 男 生 優 異 。 國 際 平 均 上 亦 是 男 生 表 現 比 女 生 多1 分。

表 5-29、 不同 科 學 認 知領 域 男 生 或女 生 表 現 較佳 的 國 家 數目 認 知 領 域 男 生 表 現 較 佳 國 家 數 女 生 表 現 較 佳 國 家 數 認 識(knowing) 17 7 應 用(Applying) 8 10 推 理(Reasoning) 1 24 表 5-30、 TIMSS 2015 國 小 四 年 級男 女 學 生 認識 能 力 成 就表 現 前 十 名國 家 （ ） 括 號 內 為 標 準 誤 ， 因 為 採 取 四 捨 五 入 ， 所 以 有 些 會 有 不 一 致 的 情 形 。 國 小 四 年 級 男 女 學 生 在 應 用 能 力 的 成 就 表 現 如 表 5-31 所 示。我 國 國 小 四年 級 女 生 在 應 用 能 力 的 排 名 第 十，男 生 排 名 第 五。女 生 平 均 分 數（548 分）比 國際 平 均 高 40 分；男 生 平 均 分 數（558 分 ）比 國際 平 均 高 54 分，我 國男 生 比 女 生 高 8 分，在 統計 上 達 到顯 著 差 異 ， 顯 示 我 國 男 生 在 應 用 能 力 方 面 表 現 比 女 生 優 秀 。 成 就 表 現 優 異 的 前 十 名 國 家 中，韓 國、臺 灣、及 香 港，共 有 3 個 國家 的 男生 表 現 優 於 女 生；而，芬 蘭 及 哈 薩 克 等 國 家 的 女 生 表 現 優 於 男 生。國 際 平 均 上 則 是 女 生 比 男 生 在 應 用 能 力 成 就 表 現 較 佳 ， 且 達 顯 著 差 異 。 國 小 四 年 級 男 女 學 生 在 推 理 能 力 的 成 就 表 現 如 表 5-32 所 示。在 推理 能 力方 面，我 國 國 小 四 年 級 女 生 和 男 生 的 排 名 都 是 第 五 ， 女 生 平 均 分 數 （561 分） 比 國 際 平均 高 51 分， 男 生 平 均 分 數（555 分 ）比 國際 平 均 高 57 分，雖 然我 國 女 生比 男 生 高 5 分，但 在 統計 上 並 未 達 到 顯 著 差 異。成 就 表 現 優 異 的 前 十 名 國 家 中，新 加 坡、韓 國、日 本、俄 羅 斯、芬 蘭、

哈 薩 克 及 波 蘭 ， 共 有 7 個 國 家 女 生 在 推 理 能 力 成 就 表 現 顯 著 優 於 男 生 ， 且 沒 有 任 何 國 家 的 男 生 表 現 優 於 女 生 。 國 際 平 均 上 則 是 女 生 在 推 理 能 力 成 就 表 現 顯 著 優 於 男 生 。 表 5-31、 TIMSS 2015 國 小 四 年 級男 女 學 生 應用 能 力 成 就表 現 前 十 名國 家 （ ） 括 號 內 為 標 準 誤 ， 因 為 採 取 四 捨 五 入 ， 所 以 有 些 會 有 不 一 致 的 情 形 。 表 5-32、 TIMSS 2015 國 小 四 年 級男 女 學 生 推理 能 力 成 就表 現 前 十 名國 家 （ ） 括 號 內 為 標 準 誤 ， 因 為 採 取 四 捨 五 入 ， 所 以 有 些 會 有 不 一 致 的 情 形 。

綜 觀 國 際 上 國 小 四 年 級 性 別 與 認 知 領 域 成 就 的 表 現，男 生 和 女 生 在 應 用 能 力 及 推 理 能 力 方 面 ， 在 統 計 上 都 達 到 顯 著 差 異 ， 認 識 能 力 則 男 生 和 女 生 的 表 現 沒 有 顯 著 差 異 。 而 在 47 個 參 與調 查 的 國 家與 7 個 地 區中 ， 認 識 能力 表 現 有 23 個 國 家 有性 別 差 異， 其 中 6 個 國 家 女 生 表 現 較 優 ， 沙 烏 地 阿 拉 伯 的 性 別 差 異 分 數 最 高 （70 分 ）， 包 含 我 國 共 有17 個國 家 男生 表 現 較 優， 韓 國 的 性別 差 異 分 數最 高 （19 分）， 如 表 5-33。 表 5-33、 TIMSS 2015 國 小 四 年 級男 女 學 生 認識 能 力 成 就表 現 有 顯 著差 異 之 國 家及 地 區 （ ） 括 號 內 為 標 準 誤 ， 因 為 採 取 四 捨 五 入 ， 所 以 有 些 會 有 不 一 致 的 情 形 。 本 排 序 按 照 性 別 差 異 分 數 大 小 而 定 。

應 用 能 力 表 現 有 18 個 國 家有 性 別 差 異， 其 中 10 個國 家 女 生 表現 較 優 ， 沙烏 地 阿 拉 伯 的 性 別 差 異 分 數 最 高 （85 分 ）， 包 含 我 國 共 有 8 個 國 家 男 生 表 現 較 優 ， 韓 國 的 性 別 差 異 分 數 最 高 （13 分 ）， 如 表 5-34。 表 5-34、 TIMSS 2015 國 小 四 年 級男 女 學 生 應用 能 力 成 就表 現 有 顯 著差 異 之 國 家及 地 區 （ ） 括 號 內 為 標 準 誤 ， 因 為 採 取 四 捨 五 入 ， 所 以 有 些 會 有 不 一 致 的 情 形 。 本 排 序 按 照 性 別 差 異 分 數 大 小 而 定 。 推 理 能 力 表 現 有 28 個 國 家有 性 別 差 異， 其 中 27 個國 家 女 生 表現 較 優 ， 沙烏 地 阿 拉 伯 的 性 別 差 異 分 數 最 高（88 分 ），而 有 1 個國 家，斯 洛 伐 克 的男 生 表 現 較優，性 別 差異 分 數 最 高 （10 分 ）， 如 表 5-35。

表 5-35、 TIMSS 2015 國 小 四 年 級男 女 學 生 推理 能 力 成 就表 現 有 性 別差 異 之 國 家及 地 區

（ ） 括 號 內 為 標 準 誤 ， 因 為 採 取 四 捨 五 入 ， 所 以 有 些 會 有 不 一 致 的 情 形 。 本 排 序 按 照 性 別 差 異 分 數 大 小 而 定 。

從 表 5-36 來 看 整 體 科 學 表 現 前 十 名 的 國 家 中 ， 新 加 坡 、 韓 國 、日 本 、 香 港 、臺 灣 及 美 國 等 6 國 的 學 生 在 認 識 能 力 皆 為 男 生 優 於 女 生 ； 而 女 生 優 於 男 生 的 ， 只 有 芬 蘭 學 生 。 在 應 用 能 力 有 性 別 差 異 的 國 家，韓 國、香 港、臺 灣 等3 國，皆為 男 生 優 於女 生；芬 蘭和 哈 薩 克 皆 為 女 生 表 現 優 於 男 生。而 在 推 理 能 力 表 現 上 為 女 生 優 於 男 生 的 國 家 有 新 加 坡、日 本、 俄 羅 斯、芬 蘭、哈 薩 克、波 蘭 等 6 國。沒 有 一 個 國家 是 男 生 優於 女 生。臺灣 學 生 則 在認 識 與 應 用 能 力 上，皆 為 男 生 表 現 優 於 女 生，而 推 理 能 力 方 面，男 生 與 女 生 的 表 現，無 顯 著 差 異 。 表 5-36、 TIMSS 2015 國 小 四 年 級男 女 學 生 科學 成 就 前 十名 國 家 在 認識 能 力 、 應用 能 力 與 推 理 能 力 之 平 均 成 就 表 現 與 差 異 空 格 表 示 該 能 力 無 顯 著 差 異 。 【 待 續 】