基于PISA数据的学生问题解决能力研究及统计分析

1.6.2.1　数据库来源及分析方法

本研究主要采用IBM SPSS 19.0软件包和SAS 9.3软件包，并辅以ACER^[22]提供的PISA数据分析插件^[23]［SPSS Replicates Add-on（64bits）for SPSS 18 to 21］。分析TALIS^[24]数据时，采用IEA^[25]提供的IDBAnalyzer（v3.2.11）^[26]。研究使用的数据有：

●PISA 2009国际数据库，包括大约47万名15岁学生在阅读、数学和科学三个测试领域的认知测试数据和问卷调查数据，这些学生可以代表65个参与国家或地区2 600万名15岁在校生。数据均来自OECD PISA官方网站：http：//pisa2009.acer.edu.au/downloads.php，采用“Student questionnaire data file”“School questionnaire data file”，并分别下载相应SPSS控制程序“SPSS syntax to read in student questionnaire data file”和“SPSS syntax to read in school questionnaire data file”将原“TXT”格式转换为“SAV”格式。

●PISA 2012国际数据库，包括大约51万名15岁学生^[27]在数学、科学、阅读、问题解决、财经素养的认知测试数据和问卷调查数据，这些学生可以代表65个国家或地区2 800万名15岁在校生。本研究使用的是约48万名学生参加的数学、科学和阅读纸笔测试数据库以及27万名学生参加的基于计算机测评的数学、阅读和问题解决测试的数据。数据均来自OECD PISA官方网站，纸笔测试数据来自http：//pisa2012.acer.edu.au/downloads.php，计算机测试的数据来自http：//pisa2012.acer.edu.au/downloadsCBA.php，采用“Student questionnaire data file”“School questionnaire data file”，“Cognitive item response data file”，“Scored cognitive item response data file”并分别下载相应SPSS控制程序“SPSS syntax to read in student questionnaire data file”“SPSS syntax to read in school questionnaire data file”“SPSS syntax to read in cognitive item response data file”“SPSS syntax to read in scored cognitive item response data file”将原“TXT”格式转换为“SAV”格式。

●TALIS 2013＋数据库，包括约12万名初中教师的问卷调查数据，这些教师可以代表36个国家或地区共约357万名初中教师。^[28]TALIS 2013数据来自OECD官方网站，下载地址为：http：//stats.oecd.org/Index.aspx？datasetcode＝talis＿2013%20。选择“SPSS International”可获得。目前OECD官方网站还没有上传四个参加TALIS 2013＋的国家或地区的数据。本文所用的数据来自TALIS项目专业协作组织IEA DPC（IEA数据处理中心）。

需要明确的是，PISA和TALIS均采用两阶段抽样方法，第一阶段学校抽样采用PPS（Probability Proportionate to Size Sampling，即“按规模大小成比例的概率抽样”）方法，在学校内采取等额随机抽样。因此，PISA和TALIS数据不能采用简单随机抽样的方法来估计各种参数的抽样误差。实际上，PISA和TALIS均采用经Fay改造后的BRR（平衡半样本法）方法，采取重权数来估计相关统计量的抽样误差。由于对各国或地区学校样本最低数量要求不同，PISA对标准误的估计需要80次重权数运算，TALIS则需要100次重权运算。

在PISA数据中，学生在各量表上的表现均采用5个似真值（Plausible Value），对相关统计量的估计需分别根据5个似真值估计后求算术平均数。

除非另外说明，本研究所有的统计量的标准误估计均基于Fay改造的BRR方法，采用重权数进行估计。^[29]由于软件类型和版本的不同，可能在部分统计量上与国际报告中的结果存在细微的差别，但对主要结论不会造成影响。(www.xing528.com)

1.6.2.2　呈现数据的国家或地区选择

由于参与PISA的国家众多，尽管在数据分析中会运用所有参与国家或地区的数据，但在呈现数据时，研究者选择性地呈现17个国家或地区的数据结果。这17个国家或地区是基于以下三个标准进行选择的：

●2012年世行GDP排名前十的国家：美国、中国、日本、德国、法国、英国、巴西、意大利、俄罗斯、加拿大。^[30]

●参加PISA 2012基于计算机问题解决且排名前十的国家和地区：新加坡，韩国，日本，中国的澳门、香港、上海和台湾，加拿大，澳大利亚，芬兰。

●东亚文化圈国家或地区^[31]：日本，韩国，新加坡，中国的香港、澳门、上海和台湾。^[32][33][34]

本研究最终选择的国家和地区包括日本，韩国，新加坡，中国的香港、澳门、上海和台湾，加拿大，澳大利亚，芬兰，美国，德国，法国，巴西，英国，意大利，俄罗斯。