第三節 研究工具

第三章 研究方法

本章以前人研究為基礎，第一節說明研究流程及研究設計，第二

節說明研究對象，第三節選定研究工具，第四節交代資料蒐集，第五 節說明資料分析。

第一節 研究流程及研究設計

將本研究之研究流程以圖 3-1-1 呈現，先經文獻探討，了解 TIMSS 2003 之歷史架構與發展目的，並參閱 TIMSS 2003 各國後續分析研究 文獻及報告，擬定本研究方向為地區差距之比較。在取得 TIMSS 2003 資料後，進行初步分析了解，同時閱覽國內外相關城鄉差距或不同規 模學校比較之文獻，遂擬定研究主題針對語言變項、資訊變項及學生 特質變項，在不同規模學校、城市及鄉村之間對科學成就的差異。重 新進行TIMSS 2003 資料的挑選與分析，進行分析結果的比較與推 論，同時參考相關結果的文獻比對，並撰寫論文。

文獻探討

確立分析主題與方向 取得TIMSS 資料

研讀結果 初步分析

研讀與比較結果

撰寫論文

收 集 文 獻

圖3-1-1 研究流程圖

圖3-1-2 研究架構圖

本研究架構如圖 3-1-2，研究者認為在城市及鄉村地區，學生的 背景有所差異，學生科學成就受背景變項影響的情形也有所不同。學 生的背景包含學校規模、語言變項及學生特質變項，而這些變項的差 異將會影響學生的科學成就表現。另外，在圖中未呈現的是學生特質

變項中，學生的自我期望學歷與SCS 可代表學生自我效能；SVS 代 表學生對科學的態度；父母親的學歷代表家庭中的人力資本，家中資 源及家中藏書代表家庭中的財務資本。

第二節 研究對象

本研究對象為參與TIMSS 2003 實測的我國八年級學生，在 TIMSS 架構中屬於十三歲群(population 2)。我國受測學生是經由二階

分層群集抽樣設計所選取出來，二階層為學校、班級。我國學校的抽 樣是由加拿大統計局(Canadian Statistics Center，CSC)根據我國提供的 全國公私立國民中學編碼，依北中南東等分區及公私立等條件進行隨 機抽樣，抽出150 所學校及候補名單。而抽中且能配合實測的學校，

再經由我國承辦TIMSS 的國立臺灣師範大學科學教育中心進行班級 抽樣，每校抽出1 班接受 TIMSS 2003 實測。參與 TIMSS 2003 實測 八年級的學生人數總共為5,379 人。根據本研究所探討之背景問卷題 目，包含：學校問卷中的所在地人口數及八年級學生數，學生問卷中 在家說國語的頻率、母親學歷、父親學歷、自己的期望學歷、家中資 源、家中藏書、SVS、SCS，將未作答者與作答「我不知道」之學生 刪除後，]進行城市地區及鄉村地區的探討樣本數共為：4,565 人。

第三節 研究工具

本研究工具為TIMSS 2003 之學校及學生背景問卷之題目，依據 本研究欲針對科學成就、學校規模、語言變項、學生特質變項，分析 之全台、城市地區及鄉村地區之間的差距，所選用之題目如下：

一、學校背景問卷 (一)學校規模：

表3-3-1「註冊人數」問卷題目

2 B.請問貴校註冊的國中二年級學生人數有多少？

學生人數：________人

（請填寫數字）

由此得該校八年級學生人數，並以此數據代表X1：學校規模。

(二)學校所在地

表3-3-2「所在地人口數」問卷題目

3 貴校所在的鄉、鎮、市有多少人？

請只勾選一項

超過 500,000 人---

○

100,001 ~ 500,000 人---

○

50,001 ~ 100,000人---

○

15,001 ~ 50,000 人---

○

3,001 ~ 15,000 人---

○

3,000 人以下---

○

本研究以100,000 人為基準，所在地人口數超過 100,000 人之學 校為城市地區之學校，所在地人口數低於100,000 人之學校為鄉村地 區之學校。

二、學生背景問卷的題目為：

(一)語言變項：學生在家說國語的頻率，題目為：

表3-3-3「在家說國語之頻率」問卷題目

3 你在家常說國語嗎?

只圈選一項

總是 ---

○

常常 ---

○

有時 ---

○

從不 ---

○

與題目本身編號相反，編碼方式依在家說國語之頻率程度，「總 是」給4 分，「常常」給 3 分，「有時」給 2 分、「從不」給 1 分。X₂語 言變項：說國語的頻率

(二)學生特質變項：母親學歷，及學生特質變項：父親學歷，題目 為：

表3-3-4「父母親的最高學歷」問卷題目

6 A.你母親(或繼母、養母、女性監護人等)的最高學歷為何?

只圈選一項

小學肄業或沒有上過學---○¹

國小畢業---○²

國中畢業---○³

高中/ 職畢業---○⁴

五專畢業---○⁵

二技畢業---○⁶

大學畢業---○⁷

碩士以上學位---○⁸

我不知道---○⁹

B.你父親（或繼父、養父、男性監護人等）的最高學歷為何？ 只圈選一項 小學肄業或沒有上過學---○¹

國小畢業---○²

國中畢業---○³

高中/ 職畢業---○⁴

五專畢業---○⁵

二技畢業---○⁶

大學畢業---○⁷

碩士以上學位---○⁸

我不知道---○⁹

本研究中將「我不知道」視為無效予以刪除，其餘選項編碼依學 歷高至低給予 8 分、7 分、6 分、5 分、4 分、3 分、2 分、1 分。分 別為X₃學生特質：父親學歷，X₄學生特質：母親學歷。

(三)學生特質變項：自己的期望學歷，題目為：

表3-3-5「自己的期望學歷」問卷題目

7 你期望自己的最高教育程度為何？

只圈選一項

高中/職畢業---○¹

五專畢業---○²

科技畢業---○³

大學畢業---○⁴

碩士或以上學位---○⁵

我不知道---○⁶

本研究中將「我不知道」視為無效予以刪除。其餘選項依學歷由 高至低給予 5 分、4 分、3 分、2 分、1 分。X₅ 學生特質：自己的期 望學歷。

(四)學生特質變項：家中資源，題目為：

表3-3-6「家中資源」問卷題目 5 你家有下面這些東西嗎？

每小題圈選一項

a) 電算器---○¹ ---○²

b) 電腦 （不包括任天堂和電視/電腦遊樂器）---○¹ ---○²

c) 個人專用的書桌或桌子---○¹ ---○²

d) 字典---○¹ ---○²

e) 百科全書---○¹ ---○²

f) 學習數學的光碟、軟體、錄影帶---○¹ ---○²

g) 學習數學的參考書---○¹ ---○²

h) 數學科的課外讀物 （如：月刊、數學漫畫等）---○¹ ---○²

i) 學習數學的工具 （如：數學玩具、積木等）---○¹ ---○²

j) 學習自然科的光碟、軟體、錄影帶---○¹ ---○²

k) 學習自然科的參考書---○¹ ---○²

l) 自然科的課外讀物 （如：月刊、科學家的故事書等） ---○¹ ---○²

m) 學習自然科的工具（如:放大鏡、 顯微鏡、望遠鏡等） ---○¹ ---○²

p) 自己或兄弟姊妹合用的房間---○¹ ---○²

本題編碼方式各項「有」給予 1 分，「沒有」給予 0 分，累積計 分為10 至 0 分。X₆ 學生特質：家中資源。

(五)學生特質變項：家中藏書，題目為：

表3-3-7「家中藏書」問卷題目

4 你家大約有多少本書？（雜誌、報紙和學校的課本不算）

只圈選一項

沒有或很少（0-10 本書） ---○¹

可以放滿一排（11-25 本） ---○²

可以放滿一個書架（26-100 本） ---○³

可以放滿兩個書架（101-200 本） ---○⁴

可以放滿三個或三個以上的書架 （200 本書以上）---○⁵

本題編碼方式由藏書量少至多，給予「沒有或很少」給1分，至

「可以放滿三個或三個以上的書架」給予5分。X₇ 學生特質：家中藏 書。

(六)學生特質變項： SCS，學生本身對於學習科學的信心，以及學生 特質變項：SVS，學生本身對於科學的評價之題目為：

表3-3-8「SCS 及 SVS」問卷題目 11 你對下列學習理化的說法同不同意？

每小題圈選一項

很同意 有點同意 不太同意 很不同意 a) 我的理化不錯---○¹ ---○² ---○³ ---○⁴ b) 我希望在學校多上一些理化課---○¹ ---○² ---○³ ---○⁴ c) 我覺得理化比較難，其他同學

卻覺得比較容易---○¹ ---○² ---○³ ---○⁴ d) 我喜歡學理化---○¹ ---○² ---○³ ---○⁴ e) 有時候，在一開始我無法了解

一個新的理化單元， 我就知道我

再也不會真正瞭解它---○¹ ---○² ---○³ ---○⁴ f) 理化不是我擅長的科目之一---○¹ ---○² ---○³ ---○⁴ g) 與理化有關的事我學得很快---○¹ ---○² ---○³ ---○⁴ 12 你對下面各項有關理化的敘述同不同意？

每小題圈選一項

很同意 有點同意 不太同意 很不同意 a) 我認為學理化對我的日常生活有幫助--○¹ ---○² ---○³ ---○⁴ b) 我需要用理化去學習其他學科---○¹ ---○² ---○³ ---○⁴ c) 我需要學好理化以進入我心目中理想

的學校---○¹ ---○² ---○³ ---○⁴ d) 我喜歡從事運用到理化的職業---○¹ ---○² ---○³ ---○⁴ e) 我需要把理化學好才能得到我想要的

職業---○¹ ---○² ---○³ ---○⁴

TIMSS 定義 SCS，學生本身對於學習科學的信心，題目為：

11-a) 我的理化不錯

11-f) 理化不是我擅長的科目之一(反向題) 11-g) 與理化有關的事我學得很快

選項為：很同意、有點同意、不太同意、很不同意，分別給 予4、3、2、1 分，累積計分後除以 4 得其平均分數。

TIMSS 定義 SVS，學生本身對於科學的評價之題目為：

11-b) 我希望在學校多上一些理化課 11-d) 我喜歡學理化

12-a) 我認為學理化對我的日常生活有幫助 12-b) 我需要用理化去學習其他學科

12-c) 我需要學好理化以進入我心目中理想的學校 12-d) 我喜歡從事運用到理化的職業

12-e) 我需要把理化學好才能得到我想要職業

選項分別為：很同意、有點同意、不太同意、很不同意，分別給

予4、3、2、1 分，累積計分後除以 7 得其平均分數。X₈ 學生特質：

SVS，X 學生特質：SCS。 ₉

第四節 資料蒐集

本研究所使用TIMSS 2003之資料庫檔案，是來自於國立臺灣師

範大學科學教育研究中心所建立的網頁：

( http://140.122.147.172/past/TIMSS/Timss2003/TIMSS2003.htm)國際 數學與科學教育成就趨勢調查，所提供下載使用。另在international study center (ISC)之網頁下載使用手冊及成果報告書。

第五節 資料分析

本研究利用統計軟體，SPSS( Statistics Package for Social Science) 12.0 版進行資料分析，本研究中所使用之資料分析方法有相關性分

析、平均數分析、迴歸分析，分別敘述如下：

一、皮爾森積差相關 (Pearson’s correlation)

本研究欲了解比較全台、城市地區、鄉村地區之間，學校規模、

語言變項、學生特質變項相關科學成就之差異。利用皮爾森積差相關 分析，全體受測學生、城市地區及鄉村地區，學校規模、語言變項、

學生特質變項與科學成就之相關性。

二、平均數分析 (compare means)

欲了解比較不同地區之間學生科學成就之差距，以 T 檢定分析城 市地區及鄉村地區學生之科學成就。

三、多元線性迴歸 (multiple linear regression)

生、城市地區、鄉村地區，以及交互作用檢測，建立愈有預測力的迴 歸模型，並比較其具有預測力因子之差異。同時將差異項以迴歸線作 圖呈現斜率之差異。