本研究採用TIMSS 2003和TIMSS 2007資料庫建置的各國資料，比較新加坡、台灣與日本國小四年級學生在兩次成就調查中，從學生、教師、學校等各層面分析這些背景變項在兩次成就調查中的差異，並分析學生成就表現是否會因這些背景變項而有不同的表現。本研究中採取百分比統計、卡方考驗及單因子變異數分析之統計方法進行分析，研究發現如下：

一、 學生面向在兩次成就調查的差異情形方面，除了其他家庭資源無顯著差異外，其他各背景變項皆有國家達顯著差異。
二、 教師面向在兩次成就調查的差異情形方面，包括教師基本背景資料、教師專業發展、部份教學策略的使用、教師的教學自信、是否給家庭作業以及教師指定家庭作業的頻率這些變項皆有國家在兩次調查之間有顯著的差異。
三、 學校面向在兩次成就調查的差異情形方面，學生家庭經濟環境、學校期望家長參與活動、學校的學習氣氛、自然科教學型態以及自然科教學資源這些變項皆有國家達顯著差異。
四、 在學生面向上，學生家中所擁有的藏書量、其他家庭資源、科學自信以及校內安全的觀感較多或較佳，學生的科學成就表現也較佳。
五、 在教師面向上，教師的科學教學自信佳、給予適量的家庭作業，學生的科學成就表現也較佳。除此之外，學生的科學成就表現會因教師基本背景資料、教師主修專長、教學人數和教學策略的使用的不同而有所差異。
六、 在學校面向上，學生的家庭經濟環境、學校期望家長參與程度、學校的學習氣氛愈佳，學生的科學成就表現也較佳。自然科教學資源的缺乏或不足對教學的影響愈低，學生的成就表現也較佳。

This research compared the difference of background variables in TIMSS 2003 and TIMSS 2007 achievement surveys for forth grade students in the elementary schools in Singapore, Taiwan and Japan and analyzed whether student achievement is different as a result of these background variables. The research adopts statistical method, Percentage of Statistics, Chi-square test, and one-way ANOVA, to analyze and compare the different between two performance surveys. The conclusions are derived from the research and stated below:

1. Based on information obtained from these two performance surveys, except for other family resource, all variables of student reached significant difference. The variables of teacher including teachers’ general background, professional development, utilization of some teaching strategies, confidence of teaching, and frequency of assignment given, and the variables of school including students’ family financial status, schools’ expectation of parents attending school activities, school learning atmosphere, teaching style of science class, and resource of science class all reached significant difference in two performance surveys.
2. The more or better stock of books in family, other family resources, self-confidence in learning science, and perception of campus safety in the school, the higher self-confidence in teaching science and the more feasible assignments teachers given students, or lower effect of the lack or insufficiency of science resource on students, the better students’ science achievement is.
3. Students’ family financial status, schools’ expectation of parents participating school activities, and climate for learning in school positively influence students’ science performance. In addition, students’ science achievement could be influenced by teachers’ general background, teachers’ major, the amount of instructors, and teaching strategies.

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