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user: 3. 研究结果 3.1. 不同学校类型的学校环境的显著性差异 本研究中选择15所县级学校，9所市级学校和9所乡村级学校，为了能够确定所选择样本的代表性，我们对学校环境问卷的结果作了基本的统计，从表中，我们可以看到，学校环境问卷的各个维度在不同学校类型的得分情况，如表1所示，对其作显著性检验，结果表明不同学校类型间环境存在显著性差异。 从表中可见，研究所选择样本的学校环境问卷调查情况，三个类别学校在规章制度维度存在显著性差异，F (2，1225) = 41.76，p < 0.01，多重比较结果显示两两存在显著性差异(MD A-B = 6.83，MD B-C = 7.63，MD A-C = 14.47，p < 0.00)。由于研究需要，规章制度维度全部反向计分，分数越高，说明规章制度越被学生可接受，越民主，市级的学校要比乡村级的学校规章制度更民主一些；师生关系维度，三个学校类型 Table 1 Significant differences in the school environment of different school type N 规章制度 师生关系 同伴关系 课堂气氛 物质环境 学校环境 M SD M SD M SD M SD M SD M SD A 9 33.90 5.30 31.07 3.54 28.76 2.98 20.23 1.32 53.14 3.27 167.11 9.82 B 15 27.07 1.37 24.38 1.50 24.88 3.34 16.98 0.95 42.12 4.58 135.44 8.95 C 9 19.43 3.31 21.20 1.00 23.01 3.47 14.80 0.69 28.56 4.91 107.02 6.74 F 41.76 ** 49.74 ** 40.42 ** 66.54 ** 71.38 ** 108.15 ** 表1. 不同学校类型的学校环境的显著性差异 注：A代表市级，B代表县级，C代表乡村级学校，N为学校个数； ** 表示p < 0.01。 也存在显著性差异，F (2，1225) = 49.74，p < 0.01，多重比较结果显示两两存在显著性差异(MD A-B = 6.68， MD B-C = 3.18， MD A-C = 9.87， p < 0.00)，说明市级学校的学生教师和学生互动比乡村学校的师生互动要多一些；在同伴关系维度，三个学校类型也存在显著性差异，F (2，1225) = 40.42，p < 0.01，多重比较结果显示两两存在显著性差异(MD A-B = 3.86， MD B-C = 1.85， MD A-C = 5.72， p < 0.00)，城市的学校的学生之间更多的互动和讨论问题，互相接纳对方；在课堂气氛维度，三个类别学校存在显著性差异，F (2，1225) = 66.54，p < 0.01，多重比较结果显示两两存在显著性差异(MD A-B = 3.27， MD B-C = 2.18， MD A-C = 5.45， p < 0.00)，结果显示城市学校课堂更表现出开放性和活跃性，课堂紧凑灵活；在物质环境维度，三个学校类型也存在显著性差异，F (2，1225) = 71.38，p < 0.01，多重比较结果显示两两存在显著性差异(MD A-B = 11.02，MD B-C = 13.55，MD A-C = 24.57，p < 0.00)，结果显示城市学校的硬件设施如多媒体使用，以及人造环境如宽阔的操场和干净整洁的校园要比乡村级学校的要好一些；在学校环境的总问卷得分上，三类学校之间存在显著性差异，F (2 ， 1225) = 108.15，p < 0.01，多重比较结果显示两两之间存在显著性差异(MD A-B = 31.67，MD B-C = 28.42，MD A-C = 60.08，p < 0.00)。 3.2. 不同学校类型的创造性科学问题提出能力的差异 不同的学校类型的学生所表现的创造性科学问题提出能力得分存在差异，以三种不同学校类型和性别为自变量，创造性科学问题提出能力作为因变量，方差分析结果发现不同学校类型的学生得分具有显著性的差异，表2显示了方差分析的结果。 从方差分析结果可知，学校类型的主效应存在显著性差异，F (2，1222) = 402.11，p < 0.00，多重比较结果显示存在显著的两两差异(MD A-B = 21.52， MD B-C = 11.27， MD A-C = 32.79， p < 0.00)，城市学校学生比乡村的学生创造性科学问题提出能力得分要高，并且性别不存在主效应，男生的创造性科学问题提出能力高于女生，但并未达到显著性水平，并且不存在性别和学校类型的交互作用。 3.3. 不同学校间创造性科学问题提出能力差异模型验证 3.3.1. 学校环境对创造性科学问题提出能力的零模型 学校层次变量和创造性科学问题提出能力的相关，学校层次的规章制度、师生关系、同伴关系、课堂气氛和物质环境与创造性科学问题提出能力呈现显著正相关，相关系数在0.39~0.51之间，我们将规章制度反向计分，分数越高，则规章制度越民主，也就是说，一个学校的规章制度越民主、越人性化，物质环境越丰富，教师的情绪状态越好，师生关系越密切，同学关系越容易沟通和谐，课堂上更容易促进学生的积极思维，学生的创造性科学问题提出能力得分越高，也就是一个支持性的学校环境在很大程度上影响学生的创造性科学问题提出能力，一个差的学校环境则影响学生创造性科学问题提出能力的发挥，结果如表3所示。 Table 2 The variance analysis of CSPF in gender and different school type 变异来源 SS d f MS F P 学校类别 187145 2 93572 402.11 0.00 性别 634.68 1 634.68 2.73 0.09 学校类型*性别 864.97 2 432.48 1.86 0.15 误差 284365 1222 232.70 表2. 性别和不同学校类型的创造性科学问题提出能力得分的方差分析 Table 3 The correlation between the school level measurement and CSP (1) (2) (3) (4) (5) (6) (1) 规章 1.00 (2) 师生 0.53 ** 1.00 (3) 同伴 0.42 ** 0.41 ** 1.00 (4) 课堂 0.41 ** 0.54 ** 0.43 ** 1.00 (5) 物质 0.57 ** 0.53 ** 0.42 ** 0.56 ** 1.00 (6) CSPF 0.51 ** 0.47 ** 0.39 ** 0.39 ** 0.51 ** 1.00 表3. 学校层次测量的变量与创造性科学问题提出能力的相关 CSPF = 创造性科学问题提出能力，N = 33 ** p < 0.01。 我们接下来用多层模型来验证该模型，学校之间，学生的创造性科学问题提出能力存在差异。在进行分层检验之前，我们先考查该数据是否符合模型检测的条件，计算跨级相关的结果。此方法是检测在不考察任何自变量的情况下，学校之间学生的创造性科学问题提出能力是否存在显著差异，我们可以建立模型，以下为公式： 零模型： 学生个人层级模型： Y i j = β 0 j + r i j           r i j ∼ N ( 0 ， σ 2 ) 公式3-1 i = 1，……，i各校内的样本编号； j = 1，……，j学校编号； 其中， Y i j = 学生个人的创造性科学问题提出能力； r i j = 学生个人创造性科学问题提出能力得分与就读学校平均得分的差异； β 0 j = 各学校平均创造性科学问题提出能力得分(group mean)。 学校层级模型： 之后将各校的平均创造性科学问题提出能力得分，公式3-1中的截距( β 0 j )当成因变量得到公式： β 0 j = γ 00 + μ 0 j 公式3-2 其中， γ 00 = 全体样本平均创造性科学问题提出能力得分； μ 0 j = 各校平均创造性科学问题提出能力得分与全体样本平均得分差异。 将公式3-2代入公式3-1可得 Y i j = γ 00 + μ 0 j + r i j 公式3-3 公式3-1是不包含任何自变量的简单回归。 β 0 j 在此模型中代表的是各校平均创造性科学问题提出能力得分，分成全体样本平均创造性科学问题提出能力得分( γ 00 )及各校平均得分与总平均得分的差值( μ 0 j )两部分。因此 μ 0 j 这个随机变量包含了学校间平均CSPF得分的差异的信息。因为共有33个(j = 33)各校的平均CSPF得分与总平均CSPF得分的差异，所以公式3-2实际上有33个方程式。当公式3-2代入3-1后，每个学校皆有一个预测学生CSPF得分的回归方程式。 在此，我们可以将公式3-3当成ANOVA模型，检定学校之间的平均CSPF得分是否有差异，也就是检定学生个人CSPF得分与其就读学校平均CSPF得分的差异(校内差异， )是否比各学校的平均CSPF得分与总样本平均CSPF得分的差异(学校间的差异， μ 0 j )大。如果组间差异，也就是随机部分(random component)检定结果是显著，则表示不同学校间的平均成绩不同，因此必须考虑学校之间的差异；假如检定不显著，则可以忽略学校之间的差异，表示我们只要把资料当成一层级，也就是只要用公式3-1即可，这样只有一条回归方程式。但假如学校之间的平均CSPF得分是有差异的话，表示学校之间学生的CSPF的得分成绩不同，因此需要使用公式3-3，让各校有不同的方程式。 HLM零模型运行中，不加入任何预测变量，模型的固定参数部分是显著的，允许学校间存在随机变化，研究结果显示呈现不同学校的学生的创造性科学问题提出能力之间存在显著性差异，如表4所示。 计算内在组别相关系数(intra-class correlation)，令var( Y i j ) = var( + r i j ) = τ 00 + σ 2 ，其中var( μ 0 j ) = τ 00 ，var( r i j ) = σ 2 )，则 ρ (内在组别相关系数) = τ 00 /( τ 00 + σ 2 ) = 0.5005，表示组间变异占总变异的比例，可以看出组别变异相对于整变异的比例为50.05%，即代表学校之间影响学生CSPF的变异，占所有影响学生的CSPF的变异的50.05%，这也表示，创造性科学问题提出能力的总变异量有50.05%是由学校所造成的。 3.3.2. 学校因素对学生的创造性科学问题提出能力的线性模型 学校之间学生的平均CSPF成绩是有差异的，且有50.05%总变异是由学校造成的，则有哪些因素影响学生的创造性科学问题提出能力是我们该模型中解决的问题，学校变量有规章制度、师生关系、同伴关系、课堂气氛、物质环境五个变量。在此模型中，加入了学校变量检测造成各学校学生创造性科学问题提出能力的差异的有哪些。将截距项当成因变量，而学校层级变量当成自变量代入，我们建立模型，其公式如下所示： β 0 j = γ 00 + γ 01 W j + μ 0 j 公式3-4 其中 γ 00 = 截距 γ 01 = 学校变量对各学校平均CSPF得分的影响； W = 学校变量(学校规章制度、学校师生关系、学校同伴关系、学校课堂气氛、学校物质环境)。 公式3-4代入公式3-1得 Y i j = γ 00 + γ 01 W j + μ 0 j + r i j 公式3-5 公式3-4是以各校的平均CSPF成绩( β 0 j )当成因变量，加入学校效果变量(W)后，来看是否学校效果变量影响各校的平均CSPF成绩。而之后将公式3-4代入公式3-1，得公式3-5来预测各学校的创造性科学问题提出能力。 我们将学校的变量代入，我们将学校的五个变量一步步代入，发现规章制度对学校的创造性科学问题提出能力的预测可以使得随机部分的方差成分迅速减少152.75，规章制度和师生关系对学校的创造性科学问题提出能力也是显著预测的，比一个变量预测时方差成分减少20.71，规章制度、师生关系和同伴关系三个变量比两个变量预测时使得方差成分较少1.85，加入课堂气氛和物质环境后，随机部分的方差成分增加了，说明学校的课堂气氛和物质环境对学校创造性科学问题提出能力的预测不显著。模型估计结果如表5所示： Table 4 Zero model estimation result 固定部分 截距 标准误 T 学校CSPF γ 00 26.51 2.47 10.75 ** 随机部分 方差成分 χ 2 μ 0 201.07 ** 1187.12 R 200.63 表4. 零模型估计结果 ** p < 0.01。 Table 5 A linear model for the average CSPF of school environment 模型 1 2 3 4 5 固定效果 截距项( β 0 j ) 截距( γ 00 ) −26.50 ** −45.33 ** −61.79 ** −62.27 ** −61.22 ** 规章( γ 01 ) 1.97 ** 1.06 ** 0.92 ** 0.93 ** 0.90 ** 师生( γ 02 ) 1.72 ** 1.24 ** 1.26 ** 1.23 ** 同伴( γ 03 ) 1.26 1.42 1.22 课堂( γ 04 ) −0.26 物质( γ 05 ) 0.02 随机效果 个人层次( σ 2 ) 200.58 200.54 200.77 200.54 200.54 截距项( τ 00 ) 48.32 ** 27.61 ** 25.77 ** 26.75 ** 26.82 ** 表5. 学校因素对学校的平均创造性科学问题提出能力的线性模型 ** p < 0.01。 从表中可知，学校变量中规章制度和师生关系对学校的创造性科学问题提出能力是有影响的(变量的P-value < 0.01)，规章制度得分越高表示越民主和开放，规章制度越高(系数 = 0.92)、师生关系越好(系数= 1.24)，则学校的平均创造性科学问题提出能力越高。总的来说，一个学校的规章制度越民主、开放和宽容，教师和学生之间的互动较好，同班关系比较好，互动较多，则说明学校环境更具有支持性，这样更利于学生创造性科学问题提出能力的发挥。 由该模型可知，我们加入学校变量中的规章制度、师生关系和同伴关系三个变量可以解释学校间创造性科学问题提出能力变异的百分比，可以求得条件方差和原始方差的比例，方差比例 = (原始方差 −条件方差)/原始方差 = 87.18%，所以学校的规章制度、师生关系、同伴关系三个变量可以解释学校间平均创造性科学问题提出能力差异的87.18%。