第1章 第一章 緒論
本章第一節說明研究背景和研究動機，第二節介紹研究目的，第 三節列舉研究問題，第四節為研究範圍，第五節敘述研究限制，第六 節說明名詞解釋。
第一節 研究背景與動機
我國參加在 2003 年由國際教育成就調查委員會(The
International Association for the Evaluation of Educational Achievement,簡稱 IEA)舉行的「國際數學與科學教育成就趨勢調查 (Trends in Mathematics and Science Study 2003 ,簡稱 TIMSS 2003)」，研究調查結果顯示在四十九個參與調查的國家中，我國八年 級學生(國中二年級)與國小四年級學生的科學總平均成績都排名第 二，八年級學生(國中二年級)和四年級學生的數學總平均成績的排名 都是第四，在國際上表現極為耀眼。
TIMSS 2003 是 IEA 自 1995 年以來第三次主辦以四年為週期的連 續性調查學生的數學和科學成就，研究的目的為提供各國長期追蹤學 生數學和科學的成就表現趨勢，以提升學生數學和科學的學習成效。
性，希望持續了解我國學生的學習成就與家庭背景、學習環境等影響 因素的相關性，並且了解我國學生的學習特色與優缺點，進而與其他 國家進行觀摩比較，以提供改進我國中小學數學及科學教育政策與課 程的參考，並積極參與國際間科學教育的交流與合作，所以補助國立 台灣師範大學科學教育中心進行 TIMSS 2003 調查研究(張秋男，
2004)。
TIMSS 2003 以 13 歲群(即八年級學生)以及 9 歲群(即四年級學 生)為調查對象，IEA 從 2000 年九月開始發展研究調查的相關工具，
總共有 49 個國家參加這次的調查研究，其中有 48 個國家接受 13 歲 群學生的研究測驗，但阿根廷的數據於一年後才收集，故沒有包含在 這個報告中，所以本研究只探討 47 個國家的調查研究結果。而正式 實測在 2003 年 5 月 19 日到 6 月 6 日舉行，我國國中和國小各隨機抽 出 150 間學校，每校再隨機抽出一個班級，總共 5379 位八年級學生 和 4661 位小學四年級學生接受測驗。
基於上述背景，本研究希望藉由 TIMSS 2003 的寶貴資料來對學 生科學成就表現與相關影響因素之間的關係做探討，並且找出具客觀 性且嶄新的觀點來提供國內政策決策者、教育家以及教育從業者在教
第二節 研究目的
本研究第一部份由 TIMSS 2003 的國際數據資料分析各國八年級 學生科學學習成就與影響因素的關係，分別探討學生科學成就與學生 背景問卷中學生的家中藏書、學生對自己最高學歷的期望、學生對學 習科學的信心(SCS)以及學生對科學的價值觀(SVS)的關係情形。研究 使用相關分析並觀察其相關係數(皮爾森相關係數)來探討兩個變項 之間的相關性，並依分析單位的不同來分為：1.各國學生數據的分析 (以學生為單位作分析)，希望藉由各國國家內的相關分析來了解學生 科學成就與學生特質之間的關聯；2.各國平均數據的分析(以國家為 分析單位)，將各國數據作總平均來進行相關分析，藉由 47 個國家的 平均數據分析結果來了解國家科學成就與國家學生特質之間的相關 性。
研究第二部分為探討本國八年級不同特質的班級學生所上的理 化課課堂活動是否有顯著差異。欲分析的三種不同的班級特質依次 為：1.班級學生的科學平均成就高低。2.班級學生同意「我希望在學 校多上一些理化課」的平均高低。3.成就高但不希望多上一點理化課 的班級學生與成就低但希望多上一點理化課的班級學生。
第三節 研究問題
第一部分為為探討 TIMSS 2003 八年級學生科學成就與學生特質 的相關分析，提出以下欲研究的問題：
一、各國家數據的分析(以學生為分析單位)：
1、 各國學生科學成就與家中藏書關係為何?
2、 各國學生科學成就與對自己最高學歷期望的關係為何?
3、 各國學生科學成就與信心的關係分別為何?
4、 各國學生信心之間的關係為何?
5、 各國學生科學成就與價值觀的關係分別為何?
6、 各國學生價值觀之間的關係為何?
二、跨國際平均數據的分析(以國家為分析單位)：
1、國家科學平均成就與平均家中藏書的關係為何?
2、國家科學平均成就與平均對自己最高學歷期望的關係為何?
3、國家科學平均成就與信心的關係分別為何?
4、國家信心之間的關係為何?
5、國家科學平均成就與價值觀的關係分別為何?
第二部分為探討本國八年級不同班級特質的學生對於 TIMSS 2003 學生背景問卷中「你上理化課時，常做下列的事情嗎？」十四 個課堂活動的答題情形。
依研究目的探討以下的問題：
1. 高成就的班級與低成就的班級學生在學校理化課所參與的教學活 動是否有顯著差異？
2. 較希望多上一點理化課的班級與較不希望多上一點理化課的班級 學生在學校理化課所參與的教學活動是否有顯著差異？
3. 成就高卻不希望多上一點理化課的班級與成就低卻希望多上一點 理化課的班級學生在學校理化課所參與的教學活動是否有顯著差 異？
4. 不同特質班級的學生在一半以上的理化課所從事的課堂活動情形 為何?
第四節 研究範圍
一、本研究第一部分分析的國家為參加 TIMSS 2003 的 47 個國家，第 二部分研究對象為我國八年級學生。
二、每個國家抽測對象界定為包含最多 13 歳群的學生，即為為八年 級學生。
三、本研究第一部分分析的學生特質僅為 TIMSS 2003 學生背景問卷 中的「你家大約有多少書」、「你期望自己的最高教育程度為何」
與四題信心題「我的理化不錯」、「我覺得理化比較難，其他同學 卻覺得比較容易」、「理化不是我擅長的科目之一」、「與理化有關 的事我學的很快」以及五題價值觀題「我希望在學校多上一些理 化課」、「我認為學理化對我的日常生活有幫助」、「我需要學好理 化以進入我心目中理想的學校」、「我喜歡從事運用到理化的職 業」、「我需要把理化學好才能得到我想要的職業」；第二部分分 析的為不同特質班級的學生在 TIMSS 2003 八年級學生背景問卷 第十三題「你上理化課時，常做下列的事情嗎？」的 14 種課堂 活動參與情形。
第五節 研究限制
一、本研究第一部分跨國際分析結果僅可推論於參加 TIMSS 2003 的 47 個國家；第二部分課堂活動分析對象為我國八年級學生，因 此不宜推論至我國八年級學生以外的母群體。
二、本研究對象僅限於 13 歳群的八年級學生，故研究結果不宜過度 推論至其他年級的學生。
三、本研究探討的科目為 TIMSS 2003 的科學測驗，所以研究結果僅 可以從科學表現作推論，至於 TIMSS 2003 數學科目的部分則沒 有在本研究分析的範圍內。
第六節 名詞解釋
一、科學成就
在本研究中，科學學習成就表現指的是美國波士頓學院公佈的 TIMSS 2003 科學測驗的結果，主要是以科學成績五個估計似真值的 平均來表示。
二、八年級學生
為 TIMSS 2003 研究調查學生主要的年級之一，指包含最多 13 歳 學生群的年級，我國在參與施測時尚未實施九年一貫，所以當時是稱 作國中二年級學生參加測驗。
三、信心題與價值觀題
信心題指的是 TIMSS 2003 學生背景問卷中學生本身對學習科學 的信心，一共有四題，分別為「我的理化不錯」、「我覺得理化比較難，
其他同學卻覺得比較容易」、「理化不是我擅長的科目之一」、「與理化 有關的事我學的很快」；價值觀題指的是學生本身對於科學的價值觀 情形，本研究選出五題價值觀題作分析，分別為「我希望在學校多上 一些理化課」、「我認為學理化對我的日常生活有幫助」、「我需要學好 理化以進入我心目中理想的學校」、「我喜歡從事運用到理化的職 業」、「我需要把理化學好才能得到我想要的職業」(附錄 1)。
四、課堂上所參與的教學活動
在 TIMSS 2003 八年級學生背景問卷第十三題「你上理化課時，
常做下列的事情嗎？」，題目中的活動項目（附錄 1）。
1.班級學生的科學平均成就高低：
依班級的科學平均成績以 SPSS 對 150 個班級的學生進行帶狀分組，
分為三組：高成就班級學生、中成就班級學生與低成就班級學生，取 出高成就與低成就班級學生來進行分析，分別簡稱「高成就」與「低 成就」。
2.班級學生同意「我希望在學校多上一些理化課」的平均高低：
依班級回答「我希望在學校多上一些理化課」的平均高低以 SPSS 對 150 個班級的學生進行帶狀分組，分為三組：高等同意、中等同意與 低等同意的班級學生，取出高等同意與低等同意的班級學生來進行分 析，分別簡稱「較正向」與「較反向」。
3. 成就高但不希望多上一點理化課的班級學生與成就低但希望多上 一點理化課的班級學生：
取出「高成就」中對「我希望在學校多上一些理化課」「較反向」的 班級學生代表成就高但不希望多上一點理化課的班級學生；取出「低 成就」中對「我希望在學校多上一些理化課」「較正向」的班級學生 來代表成就低但希望多上一點理化課的班級學生，分別簡稱「高分反 向」與「低分正向」。
