Grade 4-to-5 Joint Mathematics–Science Benchmark Transitions in Nine Systems: A Descriptive Common-Severity Analysis Using TIMSS 2023 Longitudinal Data
本研究は、9つの教育システムにおけるTIMSS 2023の縦断的データを利用して、数学および科学の両方のベンチマークを下から上へと移行する生徒の結合確率を推定および標準化しており、それによって顕著なシステム固有の差異を明らかにし、共通の深刻度による標準化がターゲットへの依存関係を明確にする一方で、結果は因果的ではなく記述的なものであることを示している。
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毎年、世界中の何百万もの学生が数学と科学の標準化テストを受けています。数十年もの間、これらの大規模な試験の結果は、これら二つの科目を別々の世界として扱う方法で報告されてきました。ある国の数学で一定のスキルレベルに達した子供が何人いるか、そしてそれとは別に、科学で同じレベルに達したのが何人いるか、という具合に伝えられます。しかし、このアプローチは、物語の極めて重要な部分を見落としています。それは、一人の子供がいかにして両方の科目を同時に進んでいくかという点です。数学では向上する一方で科学では遅れをとる学生もいれば、両方で苦戦した後に、突然両方を同時に習得することもあります。各科目を孤立させて見る公式の報告書では、こうした複合的な道のりを描き出すことはできません。それは、心拍数と血圧を別々の紙に記載されたものだけを見て、その特定の人物の健康状態を理解しようとするようなものです。二つの数値がその人の中でどのように連動して変化しているのかを、決して見ようとしません。
この理解の空白を埋めるために、新しい研究が着手しました。研究者たちは、学生を長期間追跡している大規模な世界的評価である「2023年国際数学・科学動向調査（TIMSS）」のデータを使用しました。彼らは特定のグループに焦点を当てました。それは、調査開始時に数学と科学の両方において主要なベンチマークを下回っていた子供たちです。問いは単純でしたが、標準的な手法では答えるのが難しいものでした。それは、「最初に両方の科目で苦戦していた学生のうち、学年末までに両方の科目で確かな習熟レベルに到達できたのは何人か？」という問いです。この答えを得るために、チームは新しい種類の地図を作る必要がありました。単に数学に合格した人数と科学に合格した人数を数えるのではなく、学生が辿った具体的な経路を観察し、最初から両方の分野で低迷しており、かつ同時に両方の分野で高水準に到達した学生を追跡したのです。また、国によって学生の出発点が異なることも考慮しなければなりませんでした。ある教育制度では多くの学生が基準線を大きく下回っている一方で、別の制度では基準線のすぐ下に位置している学生もいます。公平な比較を行うために、研究者たちは、もし全ての国が全く同じ学生の困難さの混合状態でスタートしたとしたらどうなるかを想定する手法を作成し、学校自体が学生の挽回を助けるために何らかの違いを生み出しているのかを見極めようとしました。
研究では、ジョージア、イタリア、ヨルダン、韓国、スウェーデンを含む9つの教育制度における44,000人以上の学生のデータを分析しました。生データを調べたところ、成功の度合いには大きな幅があることが分かりました。ある制度では、両方の科目で遅れていた学生のうち、学年末までに両方の目標に到達できたのはわずか5.5パーセント程度でした。しかし、スロベニアのような他の国では、その数字ははるかに高く、34.1パーセントに達していました。この生の差は、それぞれの特定の教室で実際に何が起きたかを示しています。しかし、国によって学生の苦戦の度合いが異なっていたため、研究者たちは、もし全ての国が同じ学生の混合状態でスタートしたとしたらどうなるかを検証するために、数値を調整しました。この調整を行った後、成功率は変化しました。例えば、ヨルダンでは、出発時の困難さを調整すると、両方の目標に到達した学生の割合は大幅に上昇しましたが、韓国では低下しました。この変化は、生の数値が、単に学校がいかに学生を前進させるかというよりも、スタート地点ですでにゴールに近い学生がどれだけいたかに大きく影響されていたことを示しています。
研究者たちは、これらの数値は「何が起きたか」を記述するものであり、「なぜ起きたか」を説明するものではないことを慎重に説明しました。彼らは、ある国の教授法が他方より優れていると主張したり、これらの違いが学生の背景のみによって引き起こされたと示唆したりすることもありませんでした。研究は、これらの結果が国のランキングに使用されたり、特定の指導スタイルが改善をもたらしたことを証明したりするためのものではないと明示的に排除しています。むしろ、この研究は学生の動きに関する詳細な記述として機能しています。多くの学生が一方の科目で向上した一方で、両方で同時に向上できた学生はより少なかったことが示されました。最も多くの学生が成功した制度では、当初遅れをとっていた学生のほぼ3分の1が両方の目標に到達しました。成功率が最も低かった制度では、20人に1人未満しかその飛躍を実現できませんでした。また、研究チームは一部の国で年長の学生についても調査し、両方の科目で苦戦し、その後両方で成功するというパターンは、彼らにとってはるかに一般的ではないことを発見しました。これは、子供が成長するにつれて、このような「二重の向上」ができる期間が狭まる可能性を示唆しています。
最も重要な発見の一つは、結果が「成功」の定義に対してどれほど敏感であるかということでした。研究者たちは、合格に必要なスコアを変更した場合に何が起こるかをテストしました。合格ラインを下げると成功した学生の割合は劇的に跳ね上がり、ラインを上げると割合は低下しました。これは、数値が国の質に関する固定された事実ではなく、むしろ特定のラインに対して学生がどのように動いたかという記述であることを証明しました。研究チームは、欠損データや中退した学生といったエラーについてもチェックを行い、これらの問題が主要な結果を大きく変えることはないという結論を得ました。チームは、私たちは今や数学と科学における学生の共同の旅を見ることができるようになったものの、この新しい視点は、なぜ一部の制度が他の制度よりも多くの学生を助けるのかという謎を解明するものではないと結論付けました。それは単に、動きそのもののより明確な図を提供しているのです。つまり、両方の科目で苦戦している状態から両方を習得する道は可能ではあるものの、それは非常に険しい登り坂であり、それを完遂できる学生はごくわずかであり、その登りの難易度は、どこからスタートしたか、そしてバーがどれほど高く設定されているかに大きく依存しているということを示しているのです。
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