TIMSS 趨勢分析的省思
【文／測驗及評量研究中心副研究員兼主任 任宗浩、助理研究員 陳冠銘】
「國際數學與科學教育成就調查」（Trends in International
Mathematics and Science Study,
簡稱TIMSS）主要針對各參加國四年級、八年級兩個年段學生的數學和科學學習成就進行調查、跨國分析與比較。TIMSS調查每四年一次，參加國可自由選擇所欲參加的年段進行調查。臺灣於第三屆TIMSS後續調查（稱為TIMSS
REPEAT，或簡稱TIMSS-R）時，首次參加八年級學生的調查外，接下來四屆（TIMSS
2003、TIMSS 2007、TIMSS 2011和TIMSS
2015）均同時調查四年級和八年級兩個年段。
一、亞洲五國（或地區）成就表現趨勢
以最近三屆調查成就表現排名來看，臺灣與亞洲鄰近四個參加國家（或地區），包括日本、新加坡、韓國和香港，幾乎囊括全球前五名。值得注意的是四年級學生的成就表現趨勢上（圖1），日本與新加坡的數學成就表現呈顯著上升，日本的科學成就表現亦顯著上升；而八年級學生的成就表現趨勢上（圖2），日本、新加坡和香港在數學和科學均呈現顯著上升。臺灣在此三屆、兩個年段學生的數學和科學成就則呈穩定發展。
二、亞洲五國（或地區）學生能力差異程度的趨勢變化
經由整體學生成就表現分布的變異量，可供了解學生能力分布的差異程度。TIMSS
2015臺灣四年級學生數學（5442）和科學（5053）成就表現的差異程度（圖3），與日本、韓國、香港相似；但在八年級學生數學成就表現上（圖4），能力差異程度自2007年（11135）至2015年（11183）均普遍高於全球多數國家。此外，新加坡、韓國和香港八年級學生的數學能力差異不斷縮小，日本、新加坡和香港八年級學生的科學能力差異也有下降的趨勢。
如何減少學生能力的差異程度，讓落後的學生持續進步甚而趕上成就好的學生，是教育的理想目標。日本、新加坡、韓國和香港對於減少學生學習落差的相關政策，應可作為臺灣教育政策參考的重要依據。
三、亞洲五國（或地區）校內相關係數的趨勢
校內相關係數可供判斷校內學生能力的均質程度。當數值高時，代表該校學生能力彼此很均質，因此利用該校學生的平均表現便可推測校內學生的個別表現。反之，當校內相關係數小時，顯示校內學生能力差異大，便無法根據該校學生的平均表現預測個別學生表現。TIMSS
2015的調查結果顯示，臺灣四年級學生數學和科學成就的校內相關係數分別為0.12和0.11，比全球多數國家小；八年級數學和科學成就的校內相關係數則分別為0.32和0.29，在全球參加國屬中等。
就校內均質程度的變化趨勢來看，臺灣、日本、新加坡和香港在四年級學生的數學和科學成就表現上，校內相關係數大致穩定（圖5）。但八年級的校內相關係數則顯示臺灣有逐年增加趨勢，新加坡和韓國維持穩定，日本和香港則逐年降低（圖6）。是何種原因導致這樣的變化，值得深入研究。
四、結語
國際評比除了關注整體學生的平均表現外，還有許多值得檢視的指標，例如跨屆成就表現、能力分布差異以及校內相關等趨勢。藉由跨屆趨勢的分析探討，日本和新加坡學生的成就表現不僅優異並持續攀升，且能力分布的差異程度逐漸縮減。但兩個國家的課程制度卻有不同：新加坡採能力分流分校的規劃，校內學生能力均質性高；日本則採常態入學，故不同學校間學生能力的分布極為相似、校內學生能力則差異較大。臺灣正面臨推動新課綱的挑戰，經由國際評比結果，借鏡其他國家的成功經驗，可讓臺灣於推動新課綱時，收事半功倍之效。
註：