由 TIMSS 2003 選取出學生背景問卷題目的眾多變項，以皮爾森

第四章 研究結果與討論

本研究希望利用 TIMSS 2003 學生背景問卷及科學成就表現，瞭 解在全台、城市地區與鄉村地區之間，影響學生科學成就的背景變項 是否有差異存在。本章將研究結果分成幾節，第一節說明 TIMSS 2003 科學成就與相關背景變項分析，第二節呈現城市與鄉村間科學成就的 差異及背景變項分析。第三節就本研究結果作綜合小結。

第一節 TIMSS 2003 科學成就與相關背景變項分析

由 TIMSS 2003 選取出學生背景問卷題目的眾多變項，以皮爾森

積差相關進行與科學成就及其相互的相關性分析，結果如表 4-1-1 所

呈現。

表 4-1-1 TIMSS 2003 科學成就與背景變項相關表 學生

數

說國 語

父親 學歷

母親 學歷

自己 學歷

家中 資源

家中

藏書 svs scs 科學

成績 學生

數

1 說國

語

.103 (**)

1 父親

學歷

.057 (**)

.256 (**)

1 母親

學歷

.053 (**)

.268 (**)

.664 (**)

1 自己

學歷

.027 .134 (**)

.145 (**)

.182 (**)

1 家中

資源

.092 (**)

.207 (**)

.302 (**)

.322 (**)

.192 (**)

1 家中

藏書

.063 (**)

.222 (**)

.352 (**)

.381 (**)

.207 (**)

.503 (**)

1

svs .050 (**)

.068 (**)

.152 (**)

.166 (**)

.130 (**)

.258 (**)

.196 (**)

1

scs .029 .058 (**)

.145 (**)

.161 (**)

.152 (**)

.193 (**)

.190 (**)

.590 (**)

1 科學

成績

.078 (**)

.275 (**)

.280 (**)

.318 (**)

.367 (**)

.363 (**)

.413 (**)

.309 (**)

.362 (**)

1

* Correlation is significant at the .05 level (2-tailed). ** Correlation is significant at the .01 level (2-tailed)

由表 4-1-1 可看出與 TIMSS 2003 學生科學成就相關的學生背景 變項中，相關程度由高到低，依序為：第一是學生特質：家中藏書，

相關係數為 .413，表示家中藏書數量愈多科學成績愈好；第二是學

生特質：自己的期望學歷，相關係數為： .367，表示對自己的期望

學歷愈高，科學成就愈高；第三是學生特質：家中資源，相關係數

為： .363 表示家中與學習有關的資源愈豐富，科學成就愈高；第四 是學生特質：SCS，相關係數為： .362，表示學生對自己學習科學的

信心愈高，學生的科學成績愈好；第五是學生特質：母親學歷，相關 係數為 .318，表示母親學歷愈高，科學成就愈高；第六是學生特質：

SVS，相關係數為：.309，表示學生對於科學的評價愈高，科學成就 愈高。至於學生特質：父親學歷，相關係數.280，表示父親學歷愈高，

學生科學成就愈高。另外，語言變項：說國語，相關係數為.275，表

示在家說國語頻率愈高的學生科學成就愈高。代表學校規模的八年級 學生人數，相關係數有.078。此排序與羅珮華(2004)依據 TIMSS 1999

所作「家中藏書」與科學成就之間相關排名為第一相符，而羅琪玉 (2004)在 TIMSS 2003「家中藏書」是影響我國學生在科學成就上相關

程度最高的特質變項也相符。背景變項第二名為自己的期望學歷，與 陳立琇(2006)所作和「科學成績」相關性最高的學生特質變項為「自

己最高學歷期望」之結果相似。學生特質中「家中資源」與「家中藏 書」與學生科學成就成正比，與李佩倫(2004)教育支出愈多，有助於 提升子女的成績之結果相符。

魏麗敏與黃德祥(2001)針對國中與高中學生家庭環境、學習投入

狀況與自我調節學習及成就之研究，得到結果： 「自評家庭環境較佳

之受試者其學習動機、自評學習投入與父母評定學習投入得分均較

高」 。而在本相關因素分析中，家中資源或家中藏書與 SCS、SVS 與 自我學期望學歷，皆顯示低度相關，相關係數約在.200 左右。

另外，父親學歷與母親學歷相關係數高達： .664，顯示台灣地 區仍有「門當戶對」的情形。根據研究結果，學生之父母教育程度較 高，學生的自我期望學歷較高，父親學歷與自我期望學歷相關係數 為 .145，母親學歷與自我期望學歷相關係數為 .182，可以知道父母 親學歷與學生自我期望學歷有一定程度的相關性，父母親的學歷愈高 使學生有仿效的對象，讓學生對於自我的期望學歷也愈高。而對於科 學的信心及評價也有正相關，可推論教育程度較高的父母親，對孩子 的期望與灌輸對科學的價值觀較高，學生自我期望學歷與學生對科學 的自我信心與學生對科學的評價之間也有相關性，SCS 與 SVS 之間 更高達 .590。這些變項都影響到學生科學成就的表現。

以迴歸分析建立可預測全台八年級學生科學成就之模型，如表

4-1-2 所示。

表 4-1-2 全台學生科學成就迴歸分析表 Unstandardized

Coefficients

Standardized

Coefficients t Sig.

Model

B Std. Error Beta

1 (Constant) 329.036 5.632 58.419 .000

X

學生數 .004 .002 .021 1.799 .072

X

說國語 12.782 1.182 .135 10.816 .000

X

父親學歷 1.339 .856 .025 1.564 .118

X

母親學歷 3.293 .771 .070 4.269 .000

X

自己學歷 12.891 .681 .232 18.939 .000

X

家中資源 4.276 .580 .104 7.371 .000

X

藏書 11.164 .832 .193 13.414 .000

X

SVS 6.595 1.499 .065 4.399 .000

X

SCS 19.624 1.390 .208 14.115 .000

Adjusted R Square 36.5

全台學生的背景變項對科學成績進行迴歸分析，可得：Ŷ = 329.036+ 0.004 X

+ 12.782 X

+ 1.339 X

+ 3.293 X

+ 12.891 X

+ 4.276 X

+ 11.164 X

+ 6.595 X

+ 19.624 X

，樣本數總共4565名學 生，model解釋力為36.5 %。如需判定眾多變項中，何者影響最大時，

需要將方程式內之係數B標準化變成Beta，公式如下：

Beta = B × S

/ S

S

: Xi的標準差（SD）

S

: Y的標準差（SD）

標準化後所得結果，各變項解釋量強弱依序：第一為學生特質：自

己的期望學歷，第二為學生特質：SCS，第三為學生特質：家中藏書

第四為語言變項：說國語，第五為學生特質：家中資源，第六為學生

特質：母親學歷，第七為學生特質：SVS。學校規模及父親學歷對全 台學生的科學成就，沒有預測力。

第二節 城市與鄉村間科學成就的差異及背景變項分析

先以 T 檢定分析城市學生與鄉村學生間是否有科學成就差異的 存在，結果如表 4-2-1：

表 4-2-1 城市與鄉村科學成績之 T 檢定表

N Mean Std. Deviation t-value P-value 科學成績 城市 2692 581.740 71.116 7.125 0.000***

鄉村 1873 565.784 76.640

*** significant at the .001 level (2-tailed).

分析結果得知，城市學生較鄉村學生科學成就為高，平均分數差 距約 16 分，且達顯著差異。李佩倫(2004) 所作都市學生的成績較鄉 村地區學生的成績為高，此一結果相符合。研究者認為在城市地區及 鄉村地區，具有預測力的變項不同，也就是說城市及鄉村的迴歸模型 不相同，接下來繼續針對可能影響城鄉差距的背景變項，如：學校規 模、語言變項、學生特質變項，分別以相關性分析、回歸分析去探討。

一、相關性分析

若依學校地理位置分別進行學生背景變項對科學成績相關性分

析可得表 4-2-2 之結果：

表 4-2-2 城市地區學生 TIMSS 2003 科學成就與背景變項相關表 學生

數

父親 學歷

母親 學歷

自己 學歷

家中 資源

家中

藏書 svs scs 說國

語

科學 成績 學生

數

1 .012 說國

語

1 父親

學歷

-.054 (**)

.220 (**)

1 母親

學歷

-.055 (**)

.219 (**)

.671 (**)

1 自己

學歷

-.034 .123 (**)

.138 (**)

.178 (**)

1 家中

資源

-.039 (*)

.188 (**)

.326 (**)

.369 (**)

.214 (**)

1 家中

藏書

-.007 .153 (**)

.255 (**)

.282 (**)

.198 (**)

.482 (**)

1

svs .031 .065 (**)

.175 (**)

.183 (**)

.130 (**)

.221 (**)

.281 (**)

1

scs .029 .083 (**)

.164 (**)

.172 (**)

.167 (**)

.209 (**)

.228 (**)

.609 (**)

1 科學

成績

-.022 .255 (**)

.284 (**)

.322 (**)

.352 (**)

.404 (**)

.354 (**)

.352 (**)

.393 (**)

1

* Correlation is significant at the .05 level (2-tailed). ** Correlation is significant at the .01 level (2-tailed)

在城市地區，與 TIMSS 2003 學生科學成就相關的學生背景變項 中，相關程度由高到低，依序為：第一是學生特質：家中資源，相關 係數為 .404，表示家中資源愈豐富科學成績愈好；第二是學生特質：

SCS，相關係數為： .393，表示對學生對學習科學的信心愈高，科學

成就愈高；第三是學生特質：家中藏書，相關係數為：.354，表示家 中藏書數量愈多，學生科學成就愈高；第四為學生特質：自己的期望 學歷，及學生特質 SVS，相關係數皆為： .352，表示對自己的期望 學歷愈高，科學成就愈高，對科學的評價愈高，科學成就愈高； 第 五是學生特質：母親學歷，相關係數為： .322，表示母親的學歷愈

高，學生的科學成績愈好；第六為學生特質：父親學歷，相關係數 為： .284，表示父親的學歷愈高，科學成就愈高；另外還有語言變 項：說國語，相關係數為 .255，表示在家使用國語的頻率愈高，科 學成就愈高。但學校規模與學生的科學成就沒有顯著相關。

繼續對鄉村地區學生之科學成就及背景變項作相關性分析，如表

4-2-3 所呈現。

表 4-2-3 鄉村地區學生 TIMSS 2003 科學成就與背景變項相關表 學生

數

說國 語

父親 學歷

母親 學歷

自己 學歷

家中 資源

家中

藏書 svs scs 科學

成績 學生

數

1

.080 1 說國

語 (**) 父親

學歷

.137 (**)

.247 (**)

1 母親

學歷

.144 (**)

.288 (**)

.628 (**)

1 自己

學歷

.092 .131 (**)

.144 (**)

.179 (**)

1 (**)

.157 (**)

.223 (**)

.365 (**)

.374 (**)

.190 (**)

1 家中

資源 家中 藏書

.156 (**)

.221 (**)

.339 (**)

.356 (**)

.176 (**)

.514 (**)

1

svs .114 (**)

.086 (**)

.128 (**)

.151 (**)

.134 (**)

.167 (**)

.240 (**)

1

scs .058 (*)

.041 .128 (**)

.159 (**)

.135 (**)

.171 (**)

.157 (**)

.558 (**)

1 科學

成績

.166 (**)

.263 (**)

.247 (**)

.289 (**)

.381 (**)

.409 (**)

.354 (**)

.260 (**)

.332 (**)

1

* Correlation is significant at the .05 level (2-tailed). ** Correlation is significant at the .01 level (2-tailed)

在鄉村地區，與 TIMSS 2003 學生科學成就相關的學生背景變項

中，相關程度由高到低，依序為：第一是學生特質：家中資源，相關

係數為： .409，表示家中資源愈豐富，學生的科學成就愈高；第二

為學生特質：自己的期望學歷，相關係數為： .381，表示對自己的

期望學歷愈高，科學成就愈高；第三為是學生特質：家中藏書，相關

係數為： .354，表示家中藏書數量愈多，學生的科學成就愈高；第

四為學生特質： SCS，相關係數為 .332，表示對科學的自我信心愈高 科學成績愈好；第五為是學生特質：父親學歷，相關係數為： .289，

表示父親的學歷愈高，科學成就愈高；第六為是語言變項：說國語，

相關係數為 .263，表示在家使用國語的頻率愈高，科學成就愈高；

第七為是學生特質：SVS，相關係數皆為： .260，表示對科學的自我

價值愈高，科學成就愈高；另外，學生特質：母親學歷，相關係數

為： .247，表示母親的學歷愈高，學生的科學成績愈好。在鄉村地

區代表學校規模的八年級學生人數與科學成就成正相關，相關係數

為： .166，表示學校規模愈大，學生科學成就愈高。

二、多元迴歸分析

以下分別針對城市地區、鄉村地區進行迴歸模型的分析建立。

表 4-2-4 城市地區學生科學成就迴歸分析表 Model Unstandardized

Coefficients

Standardized

Coefficients t Sig.

B Std. Error Beta

(Constant) 338.247 7.751 43.641 .000

X

學生數 -.002 .003 -.011 -.732 .464

X

說國語 12.871 1.564 .131 8.227 .000

X

父親學歷 1.737 1.042 .035 1.667 .096

X

母親學歷 3.642 .927 .084 3.929 .000

X

自己學歷 11.752 .896 .210 13.111 .000

X

家中資源 9.882 1.026 .178 9.627 .000

X

家中藏書 4.002 .740 .098 5.411 .000

X

SVS 9.952 1.893 .104 5.256 .000

X

SCS 17.849 1.713 .204 10.422 .000

Adjusted R Square .366

就城市地區學生的背景變項整合在一起對科學成績進行迴歸分

析，可得：Ŷ =338.247 - 0.002 X

+ 12.871 X

+ 1.737 X

+ 3.642 X

+ 11.752 X

+ 9.882 X

+ 4.002 X

+ 9.952 X

+ 17.849 X

，樣本數總共 2692 名學生，model解釋力為 36.6 %。各變項解釋量強弱依序：第一 為學生特質：自己的期望學歷，第二為學生特質：SCS，第三為學生 特質：家中資源，第四為語言變項：說國語，第四為學生特質： SVS，

第五為學生特質：家中藏書，第六為學生特質：母親學歷。在對城市

地區學生科學成就的迴歸分析中，與城市地區相關分析相同，學校規

測力。

表 4-2-5 鄉村地區學生科學成就迴歸分析表

Model

Unstandardized Coefficients

Standardized

Coefficients t Sig.

B Std. Error Beta

(Constant) 324.099 8.811 36.782 .000

X

學生數 .016 .005 .061 3.217 .001

X

說國語 12.382 1.861 .131 6.654 .000

X

父親學歷

-.029 1.476 .000 -.019 .985

X

母親學歷 2.295 1.361 .042 1.686 .092

X

自己學歷 14.145 1.046 .260 13.517 .000 X

家中資源 12.822 1.400 .208 9.161 .000

X

家中藏書 4.552 .937 .110 4.859 .000

X

SVS 1.746 2.440 .016 .716 .474

X

SCS 22.878 2.354 .220 9.719 .000

Adjusted R Square .354

就鄉村地區學生的背景變項整合在一起對科學成績進行迴歸分

析，可得：Ŷ =324.099+ 0.016 X

+ 12.382 X

– 0.029 X

+ 2.295 X

+

14.145 X

+ 12.822 X

+ 4.552 X

+ 1.746 X

+ 22.878 X

，樣本數總共

1873 名學生，model解釋力為 35.4 %。各變項解釋量強弱依序：第一

為學生特質：自己的期望學歷，第二學生特質：SCS，第三為學生特

質：家中資源，第四為語言變項：說國語，第五為學生特質：家中藏

書，第六為代表學校規模的學生人數。在鄉村地區的相關分析中， 「父

親學歷」 、 「母親學歷」與「SVS」雖與科學成就有顯著相關，但在迴

歸模型中並不具有預測力。

下方為表 4-2-6，是呈現全台、城市地區及鄉村地區學生科學成就 迴歸分析比較。

表 4-2-6 全台、城市及鄉村地區學生科學成就迴歸分析比較表

1 0 Dummy

Model

Standardized

Coefficients 全台 城市 鄉村 全台 Sig.

(Constant) .000

城1鄉0 .094 .224

.021 -.011 .061** .078 .001

學生人數

說國語反轉 .135*** .131*** .131*** .131 .000

父親學歷 .025 .035 .000 -.001 .984

母親學歷 .070*** .084*** .042 .049 .077

自己學歷 .232*** .210*** .260*** .255 .000 家中資源 .104*** .178*** .208*** .111 .000 家中藏書 .193*** .098*** .110*** .222 .000

SVS .065*** .104*** .016 .017 .453

SCS .208*** .204*** .220***

交 學生人數*城

.242 -.113

.000 .001

互 說國語*城 .012 .839

作 母親學歷*城 .054 .320

用 父親學歷*城 .045 .404

自己學歷*城 -.075 .079

家中資源*城 -.030 .640

家中藏書*城 -.071 .085

SVS*城 .149 .007

SCS*城 -.092 .079

Adjusted R Square .365 .366 .354 .368

* is significant at the .05 level (2-tailed). *** is significant at the .001 level (2-tailed).

表 4-2-6 呈現全台、城市地區、鄉村地區標準化係數的差異，無 論對於全台、城市地區或鄉村地區學生而言，學生特質中「SCS」與

「自己期望學歷」都是對科學成就最具預測力的因素，自我效能

(Self-Efficacy)對學生而言雖屬隱然之心智狀態，但研究指出確實對學 生之情緒反應、行為表現及學習成就等方面有所影響(Weiner，1980)。

且對全台及城市地區而言，「母親學歷」對於學生科學成就的預測力，

皆較「父親學歷」高，此一結果與黃毅志(1990)研究台灣地區影響學 生升學的因素之結論不符，黃毅志指出影響升學的因素中，以「家庭 背景」最大，而其中，「父親教育」的影響最重要。而本研究結果顯 示，母親學歷的影響程度應較父親學歷為大，可能由於台灣仍有傳統 觀念「男主外，女主內」，多由母親照顧學童生活，在競爭激烈的城 市學校，高學歷的母親可能會積極參與學童學習活動，如：母姐會，

並在家教導學童讀書或寫作業，安排補習或才藝學習等。對鄉村地區 學生而言，「母親學歷」、「父親學歷」皆沒有預測能力，可能因鄉 村地區家長學歷分布較城市地區低，且分佈偏低所導致，鄉村地區母 親學歷國中以下佔 43.1%，高中以下佔 81.4%，城市地區母親學歷國 中以下佔 31.6%，高中以下佔 71.3%。

無論對於全台、城市地區或鄉村地區學生而言，學生特質：家庭

內的財務資本變項，「家中資源」、「家中藏書」分別在預測力因素

排行第三及第五，顯示財務資本對學生學習科學的重要性。TIMSS

2003 是以家庭的物質設備，或是父母運用金錢在子女教育的物質投

資上，作為財務資本的指標；本研究結果與前人所做相符，例如 Wong

和 Sin(1998)以家中是否擁有彩色電視、冰箱、自動洗衣機、立體音 響、汽車、房屋的棟數等等作為指標，結果發現家庭的財務資本越高，

子女的受教育程度越高。

無論對於全台、城市地區或鄉村地區學生而言，語言變項：說國 語的頻率，在預測力因素上排名第四，此一結果與 Cele (2004)所作研 究結果相符：城市使用英文的頻率比鄉村為高，而使用英文的程度愈 高，數學及科學成就表現愈好，所以英文程度才是造成城鄉差距的主 因。在台灣雖未造成城鄉差距的因素，在家使用國語的頻率卻的確可 預測學生科學成就的表現。如同陳世輝(1995)發現學生生活中的文化 與母語影響原住民兒童對自然科學教材概念的理解，以致影響原住民 學童的科學學習成效。顯示不同文化中的民族性、價值信念，對學校 教育的期望及其社會化語言有所差異，這些差異將影響學生產生不同 的學習經驗，造成學生學習成就表現的落差。可與本研究中「在家中 說國語的頻率」達到呼應，台灣目前在家中較少說國語的應為：原住 民、新台灣之子、隔代教養等學童，顯示他們或其家庭成員，在家使 用國語的頻率與其科學成就有所關連，且必然有需要政府相關單位注 意之處。

表 4-2-6 右方以城市設 1、鄉村設 0，成為虛擬變項，分析城鄉

是否與各變項有交互作用的情形存在，由交互作用分析結果可得知，