Journal of The Korean Association For Science Education (한국과학교육학회지)

The Korean Association for Science Education (한국과학교육학회)
권호 표지

Analysis of Korean Middle School Student Science Achievement at International Benchmarks in TIMSS 2003

TIMSS 2003 성취 수준에 따른 우리나라 중학생들의 과학 성취도 분석

  • Published : 2006.04.30
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Abstract

TIMSS (Trends in International Mathematics and Science Study) aims to produce reliable and internationally comparable indicators of student achievement. The TIMSS science achievement scale summarizes student performance on test items designed to measure a wide range of student knowledge and proficiency. This study analyzed Korean middle school students' science achievement at the advanced and high international benchmarks of the four benchmark levels of the benchmarks classified in TIMSS 2003 in light of science content areas (physics, chemistry, biology, earth science, and environmental science) and item characteristics. The average percent correct on items at the advanced benchmark by Korean students was highest in physics followed by earth science, biology, chemistry, and environmental science, whereas internationally the order was earth science, chemistry, biology, physics and lastly environmental science. Korean students performed relatively better in physics yet somewhat worse in chemistry than other top-performing countries. According to item analysis, Korean students reaching the advanced international benchmark understood some fundamentals of scientific investigation, but demonstrated weakness in written explanations of scientific principles, abstract science concept comprehension, and application of scientific concepts to solve quantitative problems. In addition, Korean students reaching the high international benchmark demonstrated relative weak conceptual understanding of ecology compared with other countries.

TIMSS 2003에서는 교육과정과 교수 학습 개선에 도움이 되는 구체적인 정보를 제공하기 위하여 전체 과학 성취점수를 수윌, 우수, 보통, 기초 4개의 수준으로 구분하여 각 성취수준에 해당하는 학생이 무엇을 알고, 무엇을 할 수 있는지를 제시하고 있다. 이 연구에서는 수윌 수준과 우수 수준을 중심으로 우리나라 중학생들의 과학 내용 영역별 성취도 경향 및 문항별 정답률 분포와 특성을 분석하였다. 수월 수준 문항들의 정답률을 내용 영역별로 살펴보면, 우리나라의 평균 정답률은 물리, 지구과학, 생물, 화학, 환경의 순으로 높았다. 반면에 국제 평균 정답률은 지구과학, 화학, 생물, 물리, 환경의 순으로 높았다. 우수 수준에서 우리나라의 경우에는 환경, 물리, 생물, 지구과학, 화학의 순으로 평균 정답률이 높게 나타난 반면에 국제 평균 정답률은 지구과학, 생물, 환경, 물리, 화학의 순으로 높았다. 수윌 수준과 우수 수준에 해당되는 문항들의 정답률을 내용 영역별로 살펴본 결과, 우리나라 학생들은 물리 영역에서 강세를 나타내었고 화학영역은 상대적으로 약세를 나타내었다. 각 수준에 해당하는 문항들 중 정답률이 높거나 낮은 문항들의 특성을 분석한 결과, 수윌 수준에서 우리나라 학생들은 기본적인 과학 탐구에 대한 이해도는 높으나, 과학 지식을 글로 설명하거나 복합적이고 추상적인 과학 개념을 이해하는 것, 그리고 과학 원리를 적용하여 정량적으로 문제를 해결하는 것에서는 취약한 것으로 나타났고, 우수 수준에서는 생태계에 대한 이해 정도가 국제 수준에 비해 상대적으로 취약한 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 우리나라 과학과 교육과정 및 교수 학습에 주는 시사점을 도출하였다.

Keywords

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