Journal of The Korean Association For Science Education (한국과학교육학회지)

The Korean Association for Science Education (한국과학교육학회)
권호 표지

Development of a Test of Science Inquiry Skills for Elementary School Fifth and Sixth Graders

초등학교 고학년 학생의 과학 탐구능력 측정을 위한 평가 도구 개발

  • Published : 2004.12.30
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Abstract

The purpose of this study is to develop a valid and reliable evaluating instrument for elementary school fifth and sixth graders. The instrument is developed through R&D procedure, which includes two checks of science specialist and two field trials of the instrument. Evaluating items are content-free for each science inquiry skill. Each science inquiry element is based on SAPA and the 7th curriculum. This study has selected 10 science inquiry skills(observing, classifying, measuring, predicting, inferring, recognizing of a problem, controlling variables, interpreting data, drawing a conclusion, designing an experiment), formulated a clear definition of the elements of science inquiry skills, and established the objectives of evaluation. The content areas are divided into three categories, material and energy, life and environment, and the earth and circulation. Each category contains 10 items. So the instrument consists of 30 items. The content validity of items, objectivity of the scoring keys, and clarity of the items has been checked twice by specialists in science education. At the same time, two field trials were performed to produce the reliability of the instruments, discrimination index, and item difficulty index. The instrument has the content validity is 91.6%, reliability 0.79, objectivity 93.3%, discrimination index 0.30, and item difficulty index 66.1%.

본 연구에서는 평가도구의 구비조건을 갖춘 초등학교 고학년 학생의 과학탐구능력을 측정할 수 있는 과학탐구 능력 평가도구를 개발하고자 하였다. 평가도구를 구성하는 문항은 R&D 방법에 의해 개발되었으며, 2차례에 걸친 과학교육 전문가의 점검과 2번의 현장 검증을 통해 문항을 수정 보완하였다. 각 평가 문항은 교과 내용에 대한 지식이 없어도 해결할 수 있는 범교과적인 문항으로 제작하여 과학탐구능력의 하위 요소들을 측정하고자 하였다. SAPA 교육과정과 제7차 과학과 교육과정에서 제시한 과학탐구과정 요소를 근간으로 관찰, 분류, 측정, 예상, 추리,문제인식, 변인통제,자료해석,결론도출,실험설계의 10가지 하위 요소들을 선정하고 각 요소에 대한 조작적 정의와 평가 목표를 설정하였다. 물질과 에너지, 생명과 환경, 지구와 순환의 3가지 내용 영역의 소재를 중심으로 총 30문항을 개발하였다. 개발된 문항을 과학교육 전문가에게 2회 의뢰하여 타당도, 객관도, 문항의 명료성을 점검 받았으며 2번의 현장 검증을 통해 신뢰도, 변별도, 난이도를 검증하였다. 그 결과 타당도 91.6%, 신뢰도 지수 Cronbach ${\alpha}$-값 0.79, 객관도 93.3%, 변별도 지수 0.30, 난이도 지수 66.1%로 나타났다. 위와 같은 값들은 평가도구가 갖추어야 할 구비조건의 허용 범위내에 있는 것으로 보아 본 연구에서 개발한 과학탐구능력 평가도구는 양호한 것으로 볼 수 있다. 따라서 본 연구에서 개발한 과학탐구능력 평가도구는 초등학생들의 과학탐구능력 성취 수준의 진단, 과학과 교육과정과 교수 학습 자료 및 과학과 교수 학습 방법의 과학탐구능력 반영 수준을 평가하는 도구로도 이용될 수도 있을 것이다.

Keywords

References

  1. 고혁민(1994). 초 . 중학생들을 위한 과학 탐구 능력 측정도구의 개발 과정 및 타당성 분석. 한국교원대학교 대학원 석사학위 논문
  2. 교육부(1992). 국민학교 교육과정 해설. 대한교과서주식회사
  3. 교육부(1999). 초등학교 교육과정 해설. 교육과학사
  4. 권재술, 김범기(1994). 초 . 중학생들의 과학 탐구 능력 측정 도구의 개발. 과학교육학회지, 14(3), 251-264
  5. 김기융, 김성준, 김상해, 김창식 편저(1971). 교사용 지침서 SAPA(AMS) 초등과학. 동화문화사
  6. 김상옥, 김성희, 김영대, 김종성, 이우진, 임병기, 최병문 편저(1968). 교사용 SCIS 초등과학. 교육출판사
  7. 김창식, 이화국, 권재술, 김영수, 김찬종(1997). 과학 학습 평가. 교육과학사
  8. 김현재, 남상돈, 도태기, 임정환, 한안진 공력(1970). 교사용 지침서 ESS 초등과학. 동화문화사
  9. 남도식(1994). 과학적 탐구능력 측정을 위한 자연과 실험평가 도구 개발. 한국교원대학교 대학원 석사학위논문.
  10. 노홍찬(1997). 초등 6학년 학생의 과학 실험 기능 측정을 위한 평가 도구 개발. 한국교원대학교 대학원 석사학위 논문
  11. 문교부(1973). 국민학교 교육과정. 교학도서주식회사
  12. 문교부(1982). 국민학교 교육과정. 대한교과서주식회사
  13. 문교부(1987). 국민학교 교육과정. 대한교과서주식회사
  14. 안영균(1997). 초등학생들의 분류 능력 평가. 한국교원대학교 대학원 석사학위 논문
  15. 은경용(1992). 국민학생의 과학 탐구능력 측정을 위한 평가도구 개발. 한국교원대학교 대학원 석사학위 논문
  16. 이연우(1989). 과학 탐구 능력 측정을 위한 표준화 검사지개발- 중학교 2학년의 자료 분석과 해석능력을 중심으로-. 한국교원대학교 대학원 석사학위 논문
  17. 이종기(1988). 고등학생의 과학 탐구능력 측정을 위한 평가도구 개발. 한국교원대학교 대학원 석사 학위 논문
  18. 이항로(1991). 고등학생의 과학 탐구능력 측정을 위한 평가도구 개발. 한국교원대학교 대학원 석사 학위 논문
  19. 정귀향(1996). 국민학생들의 길이, 넓이 및 부피 측정 능력 평가. 한국교원대학교 대학원 석사학위 논문
  20. 정정애(1996). 국민학교 저학년 과학 탐구 능력 측정을 위한 평가도구 개발. 한국교원대학교 대학원 석사학위논문
  21. 정지숙(1996). 삼차원 과학 탐구 평가틀을 이용한 국민 학생들의 과학 탐구능력 측정. 한국교원대학교 대학원 석사학위 논문
  22. 정 철(1997). 구조화된 문항을 이용한 지구과학 탐구능력 평가도구 개발. 한국교원대학교 대학원 석사학위논문
  23. 허 명(1984). 과학 탐구 평가틀의 개발. 한국과학교육학회지, 4(2), 57-63
  24. 황정규(1998). 학교 학습과 교육평가. 서울, 교육과학사
  25. Aiken, L. R. (1987). Testing with Multiple-Choice Items. Journal of Research and Development in Education, 20(4), 44-45
  26. Anderson, D. L., Fisher, K. M., & Norman, G. J. (2002). Development and Evaluation of the Conceptual Inventory of Natural Selection. Journal of Research in Science Teaching, 39(10), 952-978 https://doi.org/10.1002/tea.10053
  27. APU. (1980). Science in Schools, Age 15: Report No.1. Center for Studies in Science Education, University of Leeds
  28. Bruner, J. (1960). The Process of Education. Cambridge: Harvard University Press
  29. Costensons, K & Lawson, A. E. (1986). Why isn't Inquiry used in More Classrooms? The Amercian Biology Teacher, 48, 150-158 https://doi.org/10.2307/4448241
  30. Dewey, J. (1938). Logic: The Theory of Inquiry, New York: Henry Holt and Co
  31. Dillashaw, F. G. & Okey, J. R. (1980). Test of the Integrated Science Process Skills for Secondary Science Students. Science Education, 64(5), 601-608 https://doi.org/10.1002/sce.3730640506
  32. Doran, R. L. (1980). Basic Measurement and Evaluation of Science Instruction. Washington, D.C.: National Science Teachers Association, 13-18
  33. Gronlund, N. E. (1985). Measurement and Evaluation in Teaching 5th ed., New York: Macmillan Publishing Co, 5-21, 169-212, 263-319, 346-378
  34. Kim Chwee Daniel Tan, Ngoh Khang Goh, Lian Sai Chia & David F. Treagust. (2002). Development and Application of a Two-Tier Multiple Choice Diagnostic Instrument to Assess High School Students' Understanding of Inorganic Chemistry Qualitative Analysis. Journal of Research in Science Teaching, 39(4), 283-301 https://doi.org/10.1002/tea.10023
  35. Mager, R. F. (1962). Preparing Instructional Objectives, Sanfrancisco: Rearon Pub
  36. Mattheis, F. E., Nakayama, G., Pottenger, F. M., & Jones, M. L. (1988). Development of the Performance of Process Skills (POPS) Test for Middle Grades Students, Microfilms, Ed 305-252, 1-15
  37. Molitor, L. L. & George. K. D. (1976). Development of a Test of Science Process Skills. Journal of Research in Science Teaching, 13(5), 405-412 https://doi.org/10.1002/tea.3660130504
  38. NAEP. (1989). Science objectives-1990 assessment
  39. Nelson, M. A. & Abraham, E. C. (1973). Inquiry Skill Measure. Journal of Research in Science Teaching, 10(4), 291-297 https://doi.org/10.1002/tea.3660100403
  40. Nitko, A. J. (1983). Educational Test and Measurement an Introduction. New York, Harcourt Brace Jovanovich, Inc
  41. Padilla, M. J., Cronin, L. L., & Twiest, M. (1985). The Development and Validation of a Test of Basic Process Skills. Paper presented at the Annual Meeting of the National Association for Research in Science Teaching
  42. Smith. K. A. & Welliver, P. W. (1990). The Development of a Science Assessment for Fourth-Grade Students. Journal of Research in Science Teaching, 27(8), 727-738 https://doi.org/10.1002/tea.3660270803