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任宗浩

任 宗 浩 國立臺灣師範大學 科學教育中心 第一節 抽樣設計與權重 P.67 第二節 抽樣誤差的估計 P.78 第三節 量尺化模型 P.80 第四節 母群參數估計之標準誤 P.89 第五節 跨屆調查的量尺等化 P.90 第六節 結論與建議 P.93 參考資料 P.94 研 究 設 計 與 資 料 分 析 第三章 研究設計與資料分析 本書第二章介紹TIMSS調查研究工具的設計理念,並針對其信、效度做了基本 的報告。本章將簡單介紹我國參與TIMSS 2007的抽樣架構、學習成就的量尺化模型 以及資料分析的方法。 第一節 抽樣設計與權重 由國際教育成就調查委員會(The International Association for the Evaluation of Educational Achievement,簡稱 IEA)所主導的國際大型調查研究(如TIMSS和PIRLS)為了 有效地推論各個參加國家/地區的調查母群並研究跨國性的教育議題,皆採用嚴謹 的抽樣設計。本節針對TIMSS的調查母群以及抽樣設計說明如後: 一、調查母群 TIMSS 的調查主要針對參加國家/地區的兩個標的母群,對大部分的國家/地 區來說是指四年級(9歲群)和八年級(13歲群)的學生。參加的國家/地區可以自 由選擇要參加哪一個母群的調查,或是同時參與兩個母群的調查。我國除首次參加 第三屆國際數學與科學教育成就研究後續調查(稱為TIMSS REPEAT,TIMSS-R)時, 僅參加八年級母群的調查,接下來兩屆( TIMSS 2003 和 TIMSS 2007 )均參加四年級和 八年級兩個母群的調查。 二、抽樣設計 樣本大小和推估母群參數的精確性有關,TIMSS 的主要目的在調查參加國家/ 地區學生的數學和科學能力,所以對於學生成就估計的精確性要求,也較學校和班 級等其他層級的變數來得更高。TIMSS調查希望對每個參加國家/地區母群成就估計 的95%信賴區間能夠小於±10%標準差 (相當於TIMSS成就分數的±10分)。在這樣的要 求下,若採用隨機抽樣方法,每個調查母群的樣本數下限約為400人1(Joncas, 2008)。 而在施測的成本與困難度限制下,大部分的教育調查研究並非採取簡單隨機抽 樣,其中TIMSS採取二階段分層叢集抽樣(two-stage stratified cluster analysis)方法:第一 階段進行學校抽樣,採用分層抽樣方法;第二階段則是進行校內的班級抽樣,屬叢 集抽樣,抽到班級的全班學生均參加調查。這種方式所抽出的同一個班級的學生之 間,可能因為具有共同的學校和班級層級之變項,使得其抽樣的代表性不如利用簡 單隨機抽樣抽出相同樣本大小之代表性。又為了能夠將抽樣學生分成不同子群(如不 同性別、不同地區等)以進行子群間的比較,TIMSS要求所有調查母群的抽樣人數不 1 在隨機抽樣的情況下,母群平均值的95%信賴區間約為±1.96× =±1.96× ≈±10.0。 67 第 三 章 得少於4,000人。此外,由於TIMSS調查希望能夠針對學校和班級層級進行分析,所 以要求各參加國除了特別狀

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