本研究以137所学校的4189名中国学生和134所学校的4329名美国学生为研究对象;以PISA2006的科学测试为研究工具。此外，收集了学生和学校的背景变量，可以进一步探究科学素养的影响因素。结果发现，在中国和美国的文化背景下，中国学校水平的变量可以解释43.23％的科学素养的变异;而美国学校水平的变量只能解释21.39％。学生水平的变量中，两国学生的自我效能感对科学素养成绩的影响最大，该现象在美国更明显。在中国，学校开展的促进科学学习的活动能够增强自我效能感对科学素养成绩的影响，但会减弱学习兴趣对科学素养的影响。而在美国，促进科学学习的活动能略微增强自我效能感和兴趣对科学素养成绩的影响。最后，从文化，教育系统等多个角度，分析了两个国家学生的动机因素对科学素养影响模式差异的可能原因。