A Longitudinal Trend Analysis in Scientific Knowledge Achievement Progress

초.중.고 학생들의 과학 지식 성취 수준 추이 분석을 위한 종단적 연구

The long term trend of studensts' science achievement is a very important factor to check the effectiveness of science educational policy. However, up to date no such effort to understand the trend of Korean students' science achievement has been put into action. Recently, the Science Education Center in Korea National University of Education has been attempted to collect nation wide data for students' science achievement. The first part of the effort was to develop item pools. This study was the second part to collect nation wide data and to check any change during the two year time interval. In this study, the item pools developed by Kwon et. al.(1998) were used with some modification. The data were collected two times; February 1997 and March 1999. The subjects collected nationally were 8,766 students in 1997 and were 4,398 in 1999. The subjects were collected randomly but stratified by region and sex. As the results, the trends of achievement change during the two years were different from elementary to high school. The achievement scores were decreased in elementary schools and increased in high school. In case of middle schools, the change was not significant. However, even in elementary schools the knowledge on theory was increased significantly while knowledge on facts and principles were decreased. In contrast, the knowledge on fact showed the most increase in high schools. In this study, the data were analysed in light of region, sex, behavioral objective levels(ability) and context of test items. The science achievement monitoring system developed by the Science Education Center in Korea National University of Education can be an effective tool for monitoring students' achievement on the national level.

학생의 과학 지식 성취도에 대한 장기간의 경향성은 과학 교육 정책의 효율성을 점검하는데 매우 중요한 요인이다. 그러나 지금까지 우리 나라 학생들의 학업 성취도의 경향성을 이해해보려는 진지한 노력이 현실적으로 거의 없었다. 최근까지 한국교원대학교 과학교육연구소에서는 전국에 있는 초 중 고 학생들을 대상으로 학생들의 과학 지식 성취도를 알아보기 위한 연구를 진행시켜왔다. 연구의 첫 단계에서는 평가 문항을 개발하였다. 두 번째 단계에서는 개발된 문항을 전국적으로 투입하고 그 결과를 수집하여 2년간의 변화를 분석하는 것으로써, 이 논문은 두 번째 단계에 관한 내용을 담고있다. 이 연구에서는 권재술 등(1998)이 개발한 국가 수준의 과학 지식 평가 도구를 일부 수정하여 사용하였다. 검사는 1997년 2월과 1999년 3월에 각각 시행하였다. 1997년에는 전국적으로 8,766명의 학생을, 1999년에는 4,398명의 학생을 조사 대상으로 하였다. 조사 대상은 지역별, 성별 등을 고려하여 우리 나라 전체 학생의 모집단을 대표할 수 있는 표본으로 선정되었다. 연구 결과, 2년 동안 초 중 고 학생들의 과학 지식 성취 수준의 서로 다른 변화를 확인할 수 있었다. 초등학생의 경우는 성취도가 감소하였으나, 고등학생의 경우는 증가하였고 중학생의 경우는 두 시기에 의미 있는 차이가 없었다. 과학 지식 영역의 하위 영역별 분석 결과를 보면, 초등학생의 경우 개념 체계에 대한 지식 수준은 유의미하게 향상되었으나, 사실과 원리에 관한 지식 수준은 낮아졌다. 반면 고등학생의 경우는 지식 수준이 향상되었으며 특히, 사실 영역에서 크게 향상 되었다. 연구에서는 이 자료를 성별, 지역별, 행동 목표 수준 그리고 검사 문항의 상황 등으로도 나누어서 분석 하였다. 한국교원대학교 과학교육연구소에서 개발한 과학 성취 수준 점검 시스템은 국가 수준에서 학생들의 과학성취도를 점검하는데 효과적인 도구가 될 것이다.