Trends in International Mathematics and Science Study

Введение

Исследование международных математических и научных навыков Тенденции Международного агентства по энергетике в области математики и науки (TIMSS) - это серия международных оценок знаний в области математики и науки студентов по всему миру. Участвующие студенты приходят из разных образовательных систем (страны или региональные юрисдикции стран) с точки зрения экономического развития, географического положения и численности населения. В каждой из участвующих образовательных систем оценивается минимум от 4 000 до 5 000 студентов. Контекстные данные об условиях, в которых учащиеся учатся математике и естественным наукам, собираются у студентов и их учителей, их директоров и их родителей посредством анкет. TIMSS - одно из исследований, созданных МЭА, направленных на то, чтобы образовательные системы во всем мире могли сравнивать образовательные достижения учащихся и учиться на опыте других в разработке эффективной образовательной политики. Впервые эта оценка была проведена в 1995 году, а затем проводилась каждые четыре года. Поэтому некоторые из участвующих образовательных систем имеют данные о тенденциях в оценках с 1995 по 2019 год. TIMSS оценивает учеников 4-го и 8-го классов, в то время как TIMSS Advanced оценивает учеников последнего года средней школы по передовой математике и физике.

История

Предшественником TIMSS стало Первое международное математическое исследование (FIMS), проведенное в 1964 году в 11 странах для студентов в возрасте 13 лет и на последнем курсе среднего образования (FS) под эгидой Международной ассоциации по оценке образовательных достижений (IEA). За этим в 1970-71 гг. последовало первое международное научное исследование (FISS) для студентов в возрасте 10, 14 и FS. В 14 странах проводились испытания на 10-летних, в 16 странах - на двух старших группах. Эти работы были повторены в период с 1980 по 1984 год. Эти ранние исследования были пересмотрены и объединены МЭА для создания TIMSS, который был впервые введен в 1995 году. Это было крупнейшее международное исследование оценки студентов в свое время и оценивало студентов в пяти классах. Второй этап (1999) был проведен только для учащихся восьмого класса. В последующих циклах (2003, 2007, 2011 и 2015) были оценены ученики 4-го и 8-го классов. Цикл 2011 года был проведен в том же году, что и Международное исследование по развитию грамотности в чтении (PIRLS) МЭА, предлагая всестороннюю оценку математики, науки и чтения для стран, участвующих в обоих исследованиях. Шестой цикл был проведен в 2015 году, а результаты были опубликованы в 2016 году; набор данных был опубликован в феврале 2017 года. В TIMSS 2015 впервые были включены данные, собранные у родителей. TIMSS Advanced, ранее проводившийся в 1995 и 2008 годах, также был проведен в 2015 году и оценивал достижения учащихся средних школ последнего курса в области передовой математики и физики. Политические данные о важности учебной программы, использовании технологий, подготовке и обучении учителей сопровождают результаты TIMSS Advanced. Седьмой цикл TIMSS был проведен в 2019 году и ознаменовал начало перехода к цифровому формату оценки, при этом половина стран-участниц получила цифровую оценку, а в оставшейся половине - бумажную оценку. 64 страны и 8 систем сравнительного анализа участвуют в TIMSS 2019. Результаты были опубликованы в декабре 2020 года. В настоящее время ведутся подготовки к TIMSS 2023.

A precursor to TIMSS was the First International Mathematics Study (FIMS) performed in 1964 in 11 countries for students aged 13 and in the final year of secondary education (FS) under the auspices of the International Association for the Evaluation of Educational Achievement (IEA). This was followed in 1970 71 by the First International Science Study (FISS) for students aged 10, 14, and FS. Fourteen countries tested 10 year olds; 16 countries tested the older two groups. These were replicated between 1980 and 1984. These early studies were revised and combined by the IEA to create TIMSS, which was first administered in 1995. It was the largest international student assessment study of its time and evaluated students in five grades. In the second cycle (1999) only eighth grade students were tested. In the next cycles (2003, 2007, 2011, and 2015) both 4th and 8th grade students were assessed. The 2011 cycle was performed in the same year as the IEA's Progress in International Reading Literacy Study (PIRLS), offering a comprehensive assessment of mathematics, science and reading for the countries participating in both studies. The sixth cycle was conducted in 2015, and the results were released in 2016; the data set was published in February 2017. TIMSS 2015 included data collected from parents for the first time. TIMSS Advanced, previously conducted in 1995 and 2008, was also conducted in 2015, and assessed final year secondary students' achievement in advanced mathematics and physics. Policy relevant data about curriculum emphasis, technology use, and teacher preparation and training accompanies the TIMSS Advanced results. The seventh cycle of TIMSS was conducted in 2019 and marked the beginning of the transition to a digital assessment format, with the digital assessment administered to half of participating countries, and the paper assessment administered to the remaining half. 64 countries and 8 benchmarking systems participating in TIMSS 2019. Results were released in December 2020. Preparations are underway for TIMSS 2023.

Метод, данные и документация

Наряду с общими данными о достижениях студентов, всеобъемлющие оценки TIMSS включают данные о результатах студентов в различных областях математики и науки (алгебра, геометрия, биология, химия и т. Д.). и на производительность в решении проблем в каждом из этих контекстов. Кроме того, TIMSS предоставляет контекстные данные о важнейших учебных, учебных и ресурсных факторах, которые могут повлиять на процесс обучения и обучения. Эти данные собираются с помощью анкет, составленных учащимися, учителями, школой и учебными программами (национальными), заполненных соответственно учащимися, учителями, директорами школ и национальными координаторами исследований. Согласно рамкам оценки TIMSS 2019 года, Шкала достижений в области математики и естественных наук TIMSS была создана с первой оценкой TIMSS в 1995 году, отдельно для каждого предмета и каждого класса. Единицами шкалы были установлены 100 пунктов шкалы, эквивалентных одному стандартному отклонению распределения достижений по всем странам, участвовавшим в TIMSS 1995, а средняя точка шкалы 500 была расположена в среднем этого международного распределения достижений. Впервые для отчетности результатов TIMSS в 1995 году были использованы шкалы достижений TIMSS, и все результаты последующих оценок TIMSS были представлены по тем же показателям шкалы, что позволило измерить рост или снижение в странах распределение достижений от оценки к оценке. Поскольку TIMSS проводится в четырехлетних циклах, он позволяет участвующим округам использовать результаты между четвертым и восьмым классами для отслеживания изменений в достижениях и некоторых фоновых факторах из более раннего исследования. Например, результаты четвертого класса в TIMSS 1995 года можно сравнить с результатами восьмого класса в TIMSS 1999 года, поскольку четвероклассники стали восьмиклассниками в следующем цикле обучения. Собранная информация представлена в разных форматах. Например, для TIMSS 2019 результаты представлены как TIMSS 2019 Международные результаты по математике и науке TIMSS 2019 Международные результаты по математике и науке. Энциклопедия TIMSS 2019 дает обзор того, как преподают математику и естественные науки в каждой из стран-участниц. Методы и процедуры: Технический доклад TIMSS 2019 года документирует разработку оценок и анкет TIMSS и описывает используемые методы. В руководстве пользователя по международной базе данных TIMSS 2019 описываются содержание и формат данных в международной базе данных TIMSS 2019. МЭА разработала приложение для работы с данными TIMSS и других крупномасштабных оценок МЭА, называемое "МЭА-Таймс". Это приложение позволяет исследователям объединять файлы данных и облегчает некоторые типы статистического анализа (такие как вычисление средних, процентов, процентилов, корреляций и оценка одноуровневой многократной линейной регрессии). При этом при расчете статистических данных и их стандартных ошибок учитывается сложная структура выборки баз данных. Это также позволяет исследователям оценивать показатели достижений и их стандартные ошибки. Для получения обзора результатов исследования МЭА и интерпретации информации могут пригодиться данные МЭА.

Along with the overall students’ achievement data, TIMSS comprehensive assessments include data on student performance in various mathematics and science domains (algebra, geometry, biology, chemistry, etc.) and on performance in the problem solving challenges in each of these contexts. In addition, TIMSS provides contextual data on crucial curricular, instructional, and resource related factors that can impact the teaching and learning process. These data are gathered using student, teacher, school, and curriculum (national) questionnaires filled out by students, teachers, school principals and National Research Coordinators, respectively. According to the TIMSS 2019 Assessment Frameworks, “The TIMSS mathematics and science achievement scales were created with the first TIMSS assessment in 1995, separately for each subject and each grade. The scale units were established so that 100 points on the scale was equivalent to one standard deviation of the distribution of achievement across all of the countries that participated in TIMSS 1995, and the scale midpoint of 500 was located at the mean of this international achievement distribution. The TIMSS achievement scales were first used for reporting TIMSS results with TIMSS 1995, and all results from subsequent TIMSS assessments have been reported on the same scale metrics, making it possible to measure growth or decline in countries’ achievement distributions from assessment to assessment.”

Because TIMSS is administered in four year cycles, it enables participating counties to use the results between the fourth and eighth grades to track the changes in achievement and certain background factors from an earlier study. For example, results of the fourth grade in TIMSS 1995 can be compared with the results of the eighth grade in TIMSS 1999, as fourth graders had become eighth graders in the next cycle of study. The collected information is presented in different formats. For example, for TIMSS 2019 the results are presented as TIMSS 2019 International Results in Mathematics and Science TIMSS 2019 International Results in Mathematics and Science. The TIMSS 2019 Encyclopedia provides an overview of how mathematics and science are taught in each participating country. Methods and Procedures: TIMSS 2019 Technical Report documents the development of the TIMSS assessments and questionnaires, and describes the methods used. The TIMSS 2019 User Guide for the International Database describes the content and format of the data in the TIMSS 2019 International Database. The IEA has developed an application for working with data from TIMSS and other IEA large scale assessments called the This application allows researchers to combine data files and facilitates some types of statistical analysis (such as computing means, percentages, percentiles, correlations, and estimating single level multiple linear regression). The application takes into account the complex sample structure of the databases when calculating the statistics and their standard errors. It also allows researchers to estimate achievement scores and their standard errors. For an overview of the IEA study results and interpretation of information, the IEA's can come in handy.

TIMSS 2019 год

TIMSS 2019 был седьмым циклом TIMSS и сообщил об общих достижениях, а также результатах в соответствии с международными критериями, по основным областям содержания (число, алгебра и геометрия в математике, а также наука о земле, биология и химия в науке) и по когнитивным областям (знание, применение, рассуждение). TIMSS 2019 собрал подробную информацию о учебных планах и реализации учебных планов стран-участниц и опубликовал эту информацию в энциклопедии TIMSS 2019: Образовательная политика и учебный план по математике и науке. TIMSS 2019 ознаменовал переход к цифровому формату оценки, позволяющему использовать новые и инновационные типы статей. В ходе цифровой оценки студенты решали задачи, взаимодействуя с фигурами и узорами, размещая предметы на экране, перетаскивая предметы и рисуя. В цифровой версии TIMSS 2019 также были представлены задачи по решению проблем и исследованию, которые имитировали реальные и лабораторные ситуации, и призвали студентов интегрировать и применять навыки процесса и знания о содержании. Половина стран-участниц приняла бумажную версию TIMSS, а половина стран-участниц - цифровую версию TIMSS. Результаты TIMSS 2019 обобщены в Международных результатах TIMSS 2019 по математике и науке. В этом подробном докладе представлены результаты и контекстные данные стран-участниц и организаций, осуществляющих сравнительный анализ. В энциклопедии TIMSS 2019: Образовательная политика и учебный план по математике и науке описаны различные особенности образовательных систем в каждой из стран-участниц, включая учебный план по математике и науке, требования к профессиональному развитию учителей и методы мониторинга прогресса учащихся в области математики и науки. "Глава" в энциклопедии для каждой страны была написана представителем TIMSS в этой стране.

TIMSS 2015 год

В TIMSS 2015 национально репрезентативные выборки учащихся в 57 странах и 7 организациях по сравнению участвовали в оценке четвертого класса, оценке восьмого класса или в обоих.

TIMSS 2007 год

В TIMSS 2007 участвовали 43 образовательных системы в четвертом классе и 56 образовательных систем в восьмом классе.

TIMSS 2003 год

В 2003 году в системе TIMSS было 26 образовательных систем для четвертого класса и 48 для восьмого класса.

TIMSS 1999 год

В 1999 году TIMSS был сосредоточен только на восьмом классе в 38 образовательных системах; в этом году не было проведено исследования для четвертого класса.

Дополнительные инициативы

Видеоизучение TIMSS 1999 года было исследованием преподавания математики и естественных наук в восьмом классе в семи странах. В ходе исследования были сняты видеозаписи и проанализированы методы преподавания в более чем тысяче классов. В сотрудничестве с МЭА исследование было проведено Национальным центром статистики образования США и Министерством образования США в соответствии с контрактом с LessonLab, Inc. из Лос-Анджелеса, Калифорния.

TIMSS и другие международные математические и научные исследования

Ханушек и Вессман разработали методологию для переоценки 14 различных международных сравнений достижений в области математики и/или науки, чтобы сделать их сопоставимыми. Это включает в себя FIMS, FISS и PISA, упомянутые выше, с TIMSS. Эта методология оспаривается экспертами. Количественные методы, используемые в образовательных и психологических измерениях, не согласны с подходом, поскольку это в основном только линейная трансформация шкалы, которая не может гарантировать или исследовать, основываются ли оценки PISA и TIMSS на одних и тех же или, по крайней мере, сопоставимых конструкциях измерения: Численные значения, используемые для измерения размера обуви и интеллекта, могут быть преобразованы таким образом, чтобы оба имели одно и то же арифметическое значение и стандартное отклонение, но они все равно представляют собой две очень разные характеристики. Эквивалентность измеряемого должна быть установлена при связывании исследований, которые используют хорошо разработанные совместные сборки данных, такие как связь TIMSS NAEP или Розеттский камень МЭА. Wu (2003, 2010) показал, что TIMSS и PISA не дают обмениваемых баллов. Одна из причин может быть загруженность чтения даже для математики и предметов науки. Вопросы TIMSS сосредоточены на учебных программах по математике, преподаваемых во всем мире, как видно из примеров TIMSS, в то время как PISA пытается оценить математику, встроенную в описания ситуаций, встречающихся за пределами классной комнаты, см. Примеры PISA.