马萨诸塞州有2075名八年级学生参加了2011年的国际数学与科学研究（TIMSS）测试。TIMSS是一项关于数学和科学的国际测试，每四年测试一次，分别测量四年级和八年级学生的数学和科学成绩。马萨诸塞州的八年级学生参加了1999年和2007年的TIMSS。[17]
马萨诸塞州八年级学生的数学平均分是561分，在参与TIMSS的国家和地区中排名第五，低于四个亚洲国家和地区——韩国（613分）、新加坡（611分）、中国台北（609分）、中国香港（609分），远远高于全美平均成绩（509分）以及国际平均成绩（500分）。19%的马萨诸塞州八年级学生达到优秀水平，而新加坡有48%的学生达到优秀。[18]在认知领域，马萨诸塞州的学生具有显著性优势，具备良好的数学知识；但是在应用领域，他们很难解决问题；马萨诸塞州的学生在推理领域也表现不错，结果显示他们能够进行有逻辑的、系统的思考和分析，并证明他们的答案。除此之外，马萨诸塞州的学生在数字、数据和概率论等内容上表现比较好，在几何上的表现相对较差，在代数上的表现处于平均水平。
表3—5 美国马萨诸塞州八年级学生在TIMSS中的表现（单位：分）
资料来源[19]：Massachusetts Department of Elementary of Secondary Education. Trends in International Mathematics and Science Study （TIMSS），2011： Summary of Massachusetts Results［EB/OL］.（2013—11）［2018—11—05］. http：//www.doe.mass.edu/mcas/natl-intl/timss/2011timssSummary.pdf.
马萨诸塞州八年级学生的科学平均分是567分，在所有参与TIMSS的国家和地区中排名第二，仅次于新加坡（590分），远高于全美平均成绩（525分）和国际平均水平（500分）。24%的马萨诸塞州八年级学生达到优秀水平，而新加坡有40%的学生达到优秀。[20]在2011年的TIMSS中，马萨诸塞州的八年级学生在认识方面具有显著性优势，意味着他们的科学基础知识比较扎实。但是，马萨诸塞州的学生在应用科学知识方面相对较弱，不能很好地进行比较和解释信息以形成自己的知识。马萨诸塞州的学生在推理方面的水平与其他州相当，即能够分析、评估证据，解释现象，并得到可靠的结论。除此之外，马萨诸塞州的学生在生物和地球科学上表现较好，在物理上的表现相对较差，化学处于平均水平。
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图3—1 马萨诸塞州八年级学生数学成绩达到优秀水平的百分比（%）
资料来源：Massachusetts Department of Elementary of Secondary Education. Trends in International Mathematics and Science Study （TIMSS），2011： Summary of Massachusetts Results［EB/OL］.（2013—11）［2018—11—05］. http：//www.doe.mass.edu/mcas/natl-intl/timss/2011timssSummary.pdf.
TIMSS除了对学生的数学和科学进行测量，还收集相关的背景信息。首先，2011年的TIMSS发现，约5%的学生生活在较差的居住环境中，且居住环境对学生的成绩有着非常大的影响。报告显示，平均而言，居住在较差环境中的学生比居住在资源充足的环境中的学生，其数学和科学成绩低100分。其次，由处于较差工作环境（缺少足够的教材和材料、破烂的教学楼、拥挤的教室）的教师教授的学生，其成绩比拥有较好工作环境的教师教授的学生差，在数学上低87分，在科学上低61分。再三，4%—7%的学生在非常不安全和混乱的学校环境中学习，其数学成绩比处于安全的学校环境中的学生低83分，科学成绩低85分。其四，有6%的学生报告他们差不多每周受到一次校园欺凌，这些学生相比从来没有受到欺凌的学生，数学成绩低30分，科学成绩低26分。
图3—2 马萨诸塞州八年级学生科学成绩达到优秀水平的百分比（%）
资料来源：Massachusetts Department of Elementary of Secondary Education. Trends in International Mathematics and Science Study（TIMSS），2011： Summary of Massachusetts Results [EB/OL].（2013—11）[2018—11—05]. http：//www.doe.mass.edu/mcas/natl-intl/timss/2011timssSummary.pdf.
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