第伍章 結論與建議

第伍章 結論與建議

本章包含了結論、以及對於我國 TIMSS 2007、未來科學教育及 未來研究的建議。

第一節 結論

本研究利用 TIMSS 1999 與 TIMSS 2003 科學成就測驗與問卷結 果，來分析我國八年級學生成就與學生特質上的趨勢變化，並聚焦在 生命科學的表現上，得到以下結論：

一、 生命科學趨勢題的整體表現上並無顯著差異

利用獨立樣本 T 檢定（Independent samples T-test）去分析 兩次測驗中，17 題生命科學趨勢題的答題正確率，發現在整體 表現上並無顯著差異。

二、 較高層的認知領域中有退步的趨勢，尤其是高分群學生

本研究利用 17 題生命科學趨勢題中，在兩年測驗中鑑別 指數均高於 0.3 的題目來分析三個不同認知領域的答題趨勢。

三個認知領域依序為：事實性知識、概念性理解、推理與分析。

結果發現在「事實性知識」的兩題中，整體學生與高分群 學生並無顯著差異，而低分群學生有一題呈現顯著進步。

「概念性理解」的四題中，整體學生有兩題呈現顯著退 步、一題顯著進步，而高分群學生有一題呈現顯著退步、低分 群學生有一題呈現顯著進步。

最高階層的「推理與分析」，整體學生與高分群學生在四 題中有兩題呈現顯著退步，低分群學生則無顯著差異。

由上述結果，顯見我國學生在較高階層的認知領域上有退 步的現象，且發生在表現較好的學生上。低分群學生雖有兩題 呈現進步，但是是進步在較低認知階層的題目。故，教師應更 著重於培養學生推理與分析的能力。

三、 非選擇題的作答上，「完全空白」的人數有增加趨勢

17 題生命科學趨勢題中有 5 題非選擇題，在逐題分析的 過程中發現，其中有 3 題「完全空白」(編碼 99)的人在 TIMSS

2003 顯著增加。其原因有可能是學生的概念性理解、推理與分 析能力下降，或是學生的語文能力下滑。

四、 學生特質上從 1999 到 2003 有其趨勢變化

我國八年級整體學生的六項學生特質中，「家中藏書」與

「自己最高學歷期望」有增加的趨勢，但「父母最高學歷」、「學 生對於學習科學的信心(SCS)」、「學生對於科學的評價(SVS)」

有下降的趨勢，且達顯著差異。

若細分為高分組與低分組學生來看，結果均類似，不過 高分組學生在「學生對於學習科學的信心(SCS)」上未達顯著差 異、而低分組學生在「自己最高學歷期望」上未達顯著差異。

「學生對於學習科學的信心(SCS)」與「學生對於科學的評 價(SVS)」顯著下降的原因，有可能是學生真的信心和評價滑 落，也可能是由於 TIMSS 2003 問卷中使用「理化」來調查，

與 TIMSS 1999 使用「自然科學」不相同所導致。

五、 「自己最高學歷期望」是與成績相關最高的一項特質

利用皮爾森積差相關（Pearson’s correlation）去分析兩年測 驗中，科學整體成績、生命科學成績與六項學生特質的相關性，

發現不論是科學成績或是生命科學成績，相關係數最高的一項 學生特質均為「自己最高學歷期望」，其次為「家中藏書」。

六、 「自己最高學歷期望」是對成績預測力最高的一項特質

本研究分別利用 TIMSS 1999 與 TIMSS 2003 的資料，利用 多元線性迴歸（multiple linear regression）建立我國具有預測力 的模式，所建立出的模式其預測力在 38.33%~41.06%之間。對 我國學生科學成就或是生命科學成就最具預測力的變項為「自

己最高學歷期望」、其次為「學生對於學習科學的信心(SCS)」。

教師在教學時應以鼓勵代替懲罰，提升學生對於自己的期 望與信心，善用「比馬龍效應」的心理學現象，提升學生對自 我的期許以增強學習動機，提升其科學學習成就。

七、 教育改革與教育經費減少可能影響我國學生成就

從本研究結果可發現，TIMSS 2003 的受測學生在推理與分 析、以及語文能力上有滑落趨勢。而 TIMSS 1999 的受測學生 恰好是末代聯考考生，TIMSS 2003 學生則是第四屆接受國中基 本學力測驗的學生。推測學生語文能力下滑可能與學測不考作 文有關、進而影響學生在非選擇題的作答，但目前尚缺相關研 究，故無法下定論。學測的題目也偏易，也可能造成學生對於 較困難的推理、分析能力不如以往。

教育改革可能影響學生表現之外，我國教育經費也逐年減 少，可能影響學生所能獲得的教育資源，並造成學生能力下滑。

但這些教育背景的探討並不足以讓我們下結論，若要進一步探 究，建議在 TIMSS 2007 時增加收集質性資料，藉此解釋量化 的數據。

第二節 對於未來 TIMSS 2007 研究之建議

本節將提出對於我國參與 TIMSS 2007 時收集資料的建議。第一 部份針對「問卷資料」的收集提出建言，第二部分則針對如何更深入 瞭解「學生成就」提出建議。

一、審慎使用問卷翻譯名詞，並增加我國特有的問題設計

我國參與 TIMSS 耗費了許多財力、物力、人力，若能對資料庫 進行更有效的利用，才能發揮這些資料的價值。

在分析 TIMSS 1999 與 TIMSS 2003 的問卷資料時，可以發現兩 年的問卷題目間存在許多的差異，有很多的題目在 TIMSS 1999 年有 調查、但在 TIMSS 2003 卻沒有，這對於趨勢分析而言，無對應的數 據可分析其趨勢變化，十分令人扼腕。例如，「母親認為學好自然科 學的重要性」、「我的朋友認為學好自然科學的重要性」、「我認為學好 自然科學的重要性」這一系列題目僅在 TIMSS 1999 年出現，故無法 分析母親與同儕角色的影響有無趨勢變化。又例如，「要學好自然科 學，你必須有科學天分／有好運氣／努力多練習／記憶教科書或筆 記」這類有關成功歸因的題目，也僅在 TIMSS 1999 問卷中出現，以 致於無法分析我國學生的成功歸因有無出現趨勢改變。此外，TIMSS

1999 問卷中調查的是「網際網路 Internet」的使用，但是 TIMSS 2003 中卻調查的是「電腦 Computer」的使用，雖然都是與資訊有關的問 題，但兩者卻不能劃上等號，以致於在趨勢分析時僅能望而興嘆。

我國學生問卷、教師問卷、學校問卷均是翻譯 TIMSS 原本的英 文問卷而來，但是照本宣科的翻譯，未加入具有本國特色、或是對本 國有意義的題目，失去了同時收集五千多名學生資料的機會，十分可 惜。例如澳洲就在學生問卷中額外加入父母職業的調查（Webster et al.,

2000），用來進行國內自己的研究，我國也應該思考那些問題是我們 可以額外放入我國問卷的，像前述有趣並且值得研究的變項，即使

TIMSS 2003 原始問卷中並未放入，我國也可以自行斟酌增加。如此 一來，就可以利用 TIMSS 二階層分層隨機抽樣的嚴格把關，收集到 高品質、具代表性的資料。

除了增加題目之外，另一個本研究在趨勢分析所遇到的問題是，

翻譯名詞上的前後不一致。最明顯、也是我們覺得影響最大的，就是 在 TIMSS 1999 時無論學生問卷或是教師問卷，所針對的是「自然科 學」來做調查，但是 TIMSS 2003 時卻改為對於「理化」來調查。首 先，自然科學並不僅只有理化一科，學生對於「理化」的態度與評價，

自然也不能與對於「自然科學」的態度與評價劃上等號，但是學習態 度對於學生成就是何等重要的指標，卻因為問卷名詞的使用，而在分

析及詮釋上遭到阻礙。而對於「理化」的態度和評價，又怎麼能去完 整解釋自然科學整體成就、或是其他生命科學、地球科學、環境議題 的學生成就呢？

不僅如此，我們也一併錯失了學生在「自然科學課」上的課室活 動、教師在「自然科學課」上的教學活動、學生課外補習「自然科學」

的時間……等等資料，因為全部的問項，均改為以「理化」來詢問！

但，TIMSS 2007 問卷中，應該要以何種科目名詞來調查？TIMSS

2007 的受測學生所接受的是九年一貫教育課程，也已經沒有「國一 上生物、國二國三上理化」的明顯區隔，最合理的調查科目就是「自 然與生活科技領域」。自然與生活科技領域雖多一門「生活科技」，但 勉強還可以和之前的「自然科學」相對應，相較之下，TIMSS 2003 的資料就付之闕如。

故，綜合以上所述，建議 TIMSS 2007 收集資料時，審慎決定問 卷題目與翻譯名詞，以利進行我國國內的趨勢分析，對我國教育現況 持續追蹤瞭解，並對 TIMSS 資料作更有效的運用與分析。

二、增加質性資料的收集以探討影響科學成就及態度的成因

我國參與 TIMSS，無論是 1999 或是 2003 都取樣五千多人，樣本 數很大、且經過嚴格的分層隨機取樣，是非常有代表性的樣本。

但是，TIMSS 僅在三個國際上的重要國家：美國、日本與德國，

進行質性資料的收集，包含個案研究、課室錄影、教師晤談、家長晤 談、學生晤談等等（Stevenson, 1998），不僅深入分析這三個國家教育 標準如何建立、瞭解師資培育與教師工作狀況、瞭解這三個國家對於

「天資」差異的態度、也去瞭解青少年對於學校的看法。

我國雖然未在 TIMSS 質性資料收集之列，但是應該要在 TIMSS 抽樣的同時，在國內自行抽取有代表性的樣本來做質性資料的收集，

例如利用測驗結果進行學生晤談、或是教師上課時的課室錄影等等。

TIMSS 原本的資料庫完全是量化的資料，但是有些現象的遠因、近 因、脈絡等，都需要質性資料的輔助才能解釋，否則僅能分析出現象，

不瞭解其成因，則無更明確的切入點去進行教育的改進。

故，建議我國於 TIMSS 2007 資料收集時，從我國受測學生中，

另行收集質性資料，並一併提供給研究者申請，相信對於我國教育界 可以有更多的助益。

綜上所述，建議於未來 TIMSS 2007 收集資料的時候，審慎使用 問卷翻譯名詞，並增加我國特有的問題，並增加質性資料的收集，以 探討成因。

第三節 對於我國科學教育與未來研究方向之建議

以下就本研究的結果，對於我國科學教育與未來研究提出建言。

一、 對於我國科學教育的建議

（一） 增強學生對自己的期望、信心、以及對科學的瞭解與評價 從 TIMSS 所公布的報告中可發現，我國學生無論是對科 學的信心或是對於科學的評價均偏低，而從本研究結果中可 發現，在 2003 甚至有下降趨勢。

我國在 TIMSS 中表現優異，但是對科學的信心或評價卻 相對較為低落，這也許是亞洲國家民族性所導致。但從本研 究結果中可看出，對自己的期望與信心，都對學生的科學成 就有高度預測力，也許是高成就導致高信心、但也許是高信 心導致高成就。

故，建議可以從平日教育中，提供給學生更多的正面回 饋，讓學生從而肯定自己、培養信心。另外，亦提供給學生 與科學有關的訊息、讓學生更為瞭解科學的本質與特色，提 升對於科學的評價。當學生對於科學有高信心和高評價時，

會更有動機把科學學好。

（二） 加強學生推理與分析的能力

從本研究結果中可發現，我國學生在「推理與分析」等 較高認知階層的表現於 2003 有低落的現象。

推理能力對於科學能力發展實為重要，建議在教材發展 與教學中，多增加訓練學生推理思考的機會，以求我國學生 在科學能力上有更好的表現。

（三） 於科學考試中增加「非選擇題」

我國的科學測驗常多為選擇題，長久下來，學生並未學 會如何針對一個議題去表達自己的想法或是概念。洪佳慧

（2002）曾提到，「我國學生寫選擇題易於非選擇題，事實上，

非選擇題中有很多概念都是學生學過但是卻寫不出來（或不 完整）……」，而語文表達能力會影響每個學科的表現，不僅 僅是科學部分而已，我國近年來學生的語文能力低落問題，

需要高度重視。

故，建議我國的科學考試增加非選擇題，並從語文教育 著手，提升學生的閱讀與表達能力。

（四） 我國在制訂課程標準時，應參考各國其他國家教材與教學 TIMSS 的實施目的，除了讓各國監測國內的教育發展趨

勢之外，亦著重在不同國家間的比較。建議我國可以參考新 加坡、日本、韓國、香港等同為名列前茅、且同為亞洲民族 的國家，參考這些國家的課程標準，讓我國課程標準更為國 際化、更全面性。他山之石可以攻錯，新加坡在 TIMSS 2003 中八年級科學表現名列第一、而新加坡與韓國在 2003 的量尺 分數上均進步 10 分、香港更一舉進步 27 分，我國雖名列第 二，但是量尺分數僅進步 2 分，在「逆水行舟、不進則退」

的狀況下，這些表現優異的亞洲國家，都值得我們多加注意、

師法其優點，以確保我國科學教育之品質。。

二、 對於未來研究方向的建議

（一） 探討「推理與分析」能力低落的原因

本研究結果顯示，我國學生在 2003 時，「推理與分析」

此一認知領域有退步的趨勢。但是，TIMSS 的題目中可以發 現，高階的「推理與分析」試題常以非選擇題的形式呈現、

低階的「事實性知識」試題常以選擇題的形式來呈現。當然，

在我們瞭解學生推測問題如何解決、或是分析科學問題的能 力時，選擇題較難達成這樣的目的，非選擇題是頗為適當的 題型，但是如此一來，我們很難斷言，究竟是我國學生在推

理與分析上低落、與語文能力無關，抑或是語文能力低落、

但是推理能力無顯著差異？

故，建議 TIMSS 2007 收集資料時，可配合抽樣學生進行 晤談，瞭解他們的解題歷程，可進一步解決此一問題。

（二） 探討在生命科學中的次主題是否表現有其差異或趨勢變化 在 TIMSS 2003 的架構中，生命科學又可分為八個次主 題，分別是：(1)細胞及其功能、(2)生物的發育及生命週期、

(3)歧異、適應與天擇、(4)生態系、(5)人體健康 、 (6) 生 殖 與 遺傳、(7)生物的構造、功能與生命過程、(8)生物的形態、特 徵與分類(Martin et al., 2004b)。

若僅分析同一年度中，這八類題目的答題正確率有無差 異，這樣的分析是有問題的，因為這些題目的難度不同，故 答題正確率也會不同。若分析同樣的題目從 1999、到 2003、

到 2007 有無趨勢變化，則可以瞭解我國學生在這八類題目上 的表現有無趨勢變化。但，由於 TIMSS 的生命科學趨勢題題 數並不多，若再細分成八類，每類題目實在太少、難以分析。

故，建議可利用 TIMSS 之前已公開的趨勢題題目，選取 適當的題目，在不同的年度另外進行抽樣施測，例如利用

TIMSS 1999 與 TIMSS 2003 已公布的題目，在 2007 另行抽樣 調查，可藉此瞭解不同類別的表現有無趨勢變化。

這樣的趨勢分析，在我國尤為重要，因為 TIMSS 2003 的受測學生為舊教材最後一屆，之後的學生均接受九年一貫 教育。開放民間版本教科書之後，學生的表現是進？是退？

這樣的分析可以協助我們瞭解現況，改善教材。

（三） 探討「理化」與「自然科學」的名詞差異

本研究顯示，在 2003 時，學生對於科學的評價以及信心 有滑落現象。但這是否是名詞所造成的差異？

建議另外發展問卷，調查兩者之間是否真的有名詞上的 落差。若無，則 TIMSS 1999 與 TIMSS 2003 的問卷結果可視 為一貫性的資料。若有名詞上的差異，建議在 TIMSS 2007 的問卷中，每一題可以同時問「自然科學（自然與生活科技）」

與「理化」，雖題目增加，但既可以和 TIMSS 1999 作趨勢分 析、又可和 TIMSS 2003 作趨勢分析，用以彌補之前問卷調查 名詞不一的問題。

（四） 探討我國從 TIMSS 1999、2003 到 2007 的趨勢變化：從舊教 材到九年一貫

我國 TIMSS 1999 與 TIMSS 2003 的受測學生，上課時接 受的是國編版的舊教材；之後的學生開始接受九年一貫教 育，教科書亦全面開放。是否在這樣的教育環境變動之下，

學生的表現有所進退？民間教科書的品質較國編版更為提升 抑或退步？這都是眾人所關注的問題，而正可以利用 TIMSS 資料進行趨勢的分析，提供我國教育改革與未來教育發展方 向的參考。

故，建議我國在 TIMSS 2007 收集資料時，更為謹慎思考 我國欲調查的、欲分析的議題，利用 TIMSS 2007 抽樣與施測 機會、配合質性資料的收集，藉此對我國教育現況作更深入 的瞭解。