이 연구의 목적은 학생들의 과학적 논증과정 평가를 위한 루브릭을 개발하는 것이다. 루브릭의 개발을 위해 과학교육에서의 논증과정과 관련된 문헌의 분석을 통해 루브릭의 개발 절차및 평가의 범주를 도출하였다. 루브릭 개발의 일반적인 절차를 따라서 논증과정 평가의 기준을 형식, 내용, 태도의 세 가지 범주를 문헌을 통해 도출하였다. 형식의 범주에는 전체의 구성, 주장, 근거, 결론의 하위 기능으로 세분화하였고, 내용의 범주에는 이해, 신빙성, 추론으로 하위 기능을 세분하였으며, 태도의 범주에는 참여도와 개방성을 하위 기능으로 정하였다. 이렇게 구성된 각각의 하위기능의 평가에 대한 기준을 구체적인 5단계로 제시하였다. 문헌 연구를 토대로 개발된 평가 루브릭은 과학 교육 전문가 1인과 동료 연구자들의 정기적인 세미나를 통해 점검 받았다. 개발된 초기의 루브릭은 과학교육 전문가 4인에게 의뢰하여 문제점 및 개선점에 대한 검증을 받아 다시 수정되었으며, 최종 완성된 루브릭은 과학교육 전문가 4인에게 타당도를 검증받아 내용타당도지수 0.96으로 높게 나타났다. 개발된 루브릭을 통해 학생들의 논증과정에 대한 이해를 높일 수있고, 논증과정 프로그램 개발과 논증과정 평가를 위한 기준으로 활용이 가능할 것이다.
이 연구의 목적은 학생들이 과학교과 내용과 관련한 온라인 지식검색 서비스를 어떻게 활용하고 있는지 탐색하는 것이다. 과학 탐구에서는 정보와 지식을 습득하고, 평가하고, 교류하는 것이 매우 중요하다. 온라인을 통해 제공되는 정보와 지식이 점점 증가하고 있는 현실에서, 어떻게 이들 정보와 지식을 습득, 평가, 교류해야 하는가는 과학교육의 중요한 이슈가 되고 있다. 자료의 수집을 위하여 국내의 유명 포털사이트인 네이버의 지식검색 서비스 지식iN을 대상으로 중고등학교 화학교과 관련 내용을 13일간 수집하여 분석하였다. 분석 결과, 학생들은 단순 개념의 검색보다는 과학 원리에 대한 설명이나 문제풀이 등의 목적으로 지식검색 서비스를 활용하고 있었으며, 제공된 내용의 출처는 객관성과 신뢰성이 부족하고, 약 30%정도의 내용오류를 포함하고 있는 것을 알 수 있었다. 그러므로 과학 탐구활동에 있어서 정보의 습득과 평가, 교류가 그 어느 때보다 강조되는 상황에서 온라인 지식검색 서비스의 적절한 활용법도 과학교육에서 담당해야 할 과제일 것으로 사료된다.
이 연구는 중학교 과학 수업에서 학생주도평가가 성취정서와 과학개념이해에 미치는 영향에 대해 알아보는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 중소도시 소재 중학교 3학년 7학급 중 실험집단으로 선정된 4개 학급은 학생주도평가를 실시하고, 비교 집단(3개 학급)은 교사주도평가를 실시하였다. 학생주도평가는 학습자가 주도적으로 학습 목표 설정과 평가 기준을 개발하여 자기평가와 동료평가를 실시하는 4단계로 구성하였고, 개발한 7개 평가 활동을 수행하였다. 연구 결과, 학생주도평가는 긍정적 성취정서를 향상시키고, 부정적 성취정서를 완화시키는데 효과를 보였으며 중학생의 과학개념이해를 향상시켰다. 학생들은 학습목표 설정에 주도적으로 참여하고, 평가 기준을 개발하여 자기평가와 동료평가를 반복적으로 수행하며 자신의 도달 정도를 파악하고, 학습 과정에서 부족한 점을 보완하는 반복적인 반성적 사고를 거친다. 따라서 학생주도평가는 학습에 대한 책임감을 향상시키고 지속적으로 과학개념이해 정도를 점검할 수 있도록 하여 과학개념이해를 높이는 도구로써 활용될 수 있다.
이 연구의 목적은 중학교 과학 생물영역의 총괄 평가 문항의 평가 목표를 블룸의 신 교육목표분류체계에 따라 분류하여 평가 목표의 특성을 파악하는 것이다. 대구지역 중학교 25개교로부터 총 1,711개의 총괄 평가 문항을 수집하여 블룸의 신 교육목표분류체계에 따라 각 문항의 평가 목표를 분석하였다. 총괄 평가 문항을 지식과정 차원의 목표분류틀로 분석한 결과, 사실적 지식에 대한 평가를 목표로 하는 문항이 대부분(67.6%)을 차지하였다. 인지과정 차원에서 표본 문항의 평가 목표는 기억하는가를 평가하는 것이 가장 우세하였다(76.1%). 문항의 주된 평가 목표들이 블룸의 신교육목표 분류체계 중 특정 영역에 치우쳐 있었고, 동일한 분류체계로 수업 목표를 분류했던 이전의 연구 결과와 비교했을 때, 수업목표와 평가 목표의 분포에 차이가 있었다. 학년별 문항의 평가 목표 수준을 분석한 결과, 학년이 올라감에 따라 변하는 인지 수준을 고려하여, 평가 목표를 선정하여야 함에도 불구하고 문항의 평가 목표에서 학년별 차이는 발견할 수 없었다.
본 연구에서는 통합교육 환경에서 과학교육의 의미를 고찰하고 학교교육 현장에서 통합교육의 실천 원리와 전제들을 언급하였다. 이를 바탕으로 통합교육 상황에서 과학교육의 실천 원리로서 국가 수준 과학 교육 과정 구성에서의 장애 학생에 대한 고려, 교실 단위 과학 학습지도 상황에서 교육과정 조절, 수업 설계에서 다양성을 안정한 개별화 접근, 공통의 학습경험을 공유하는 협력 기반의 과학학습지도 개인적 차이를 고려하는 수준별 과학학습평가 등을 논의하였다. 이에 대한 예시로 시각장애학생을 위한 광학교육 실천사례를 소개하여 적용하였다. 이러한 논의를 바탕으로 과학교육에서 통합교육 실천의 의미를 논하고 앞으로의 연구 과제를 도출하였다.
본 연구의 목적은 TIMSS 2019 중학교 화학 영역의 8개 주제를 우리나라 2009 개정 과학과 교육과정 및 2015 개정 과학과 교육과정에서 다루고 있는지 연계성을 분석하는 것이다. 이를 위해 초등학교 교사 4명과 중학교 교사 4명은 각각 물리, 화학, 생물, 지구과학 전공별로 참여하여 총 8명의 현장교사와 과학교육 전문가 2명이 참여해 우리나라 과학과 교육과정 중 TIMSS 2019 과학 평가틀의 화학 내용이 어느 학년에서 다루고 있는지를 분석하였다. 또한 본 연구는 TIMSS 2019 평가에서 8학년 대상의 246개 문항과 우리나라 과학과 교육과정 내용이 일치하는지 분석하여 8개 주제가 어느 학년에서 다루고 있는지도 분석에 반영하였다. 본 연구의 결과 및 논의는 다음과 같다. 첫째, TIMSS 2019 평가 주제 중에서 우리나라 중학교 교육과정에서 전혀 다루고 있지 않는 주제는 주기율표, 화학 반응에서 물질과 에너지, 화학결합에서 전자의 역할이었다. 따라서, '원소를 규칙에 따라 배열하는 주기율표'에 대한 주제는 우리나라 중학교 교육과정에 조기 도입할 필요가 있다. 둘째, '주변의 발열 반응이나 흡열 반응', 그리고 '반응 속도에 영향을 미치는 요인' 등에 관한 주제도 국제적인 흐름을 고려하여 우리나라 중학교 교육과정에 조기 도입하거나, 수준을 고려하면서 내용 등을 재구성하는 논의가 필요하다. 셋째, 차기 과학과 교육과정에서는 화학 내용과 범위, 특히 초·중학교 및 고등학교 과학과 교육과정에 포함될 개념의 범위와 순서가 연속적으로 연결되는 것 등과 관련된 시사점을 제공하였다.
2009 개정 교육과정의 화학 I 교육과정에서의 교육목표를 교과서의 학습목표 및 평가 문항에서 얼마나 반영하였는지에 대하여 Klopfer의 분류틀을 이용하여 조사하였다. 연구대상은 2009 개정 화학과 교육과정, 해설서, 4종의 화학 I 교과서이었다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 2009 개정 교육과정의 화학I 교육목표는 Klopfer의 과학목표 분류체계의 모든 영역을 포함하고 있다. 둘째, 화학 I 교과서의 학습목표에 기술된 행동목표는 지식과 이해가 높은 비중을 차지하고 있는 반면, 과학적 탐구과정, 과학 지식과 과학 방법의 적용, 조작적 기능, 태도와 흥미, 지향에 관한 목표는 상대적으로 소홀하게 다루어지고 있다. 셋째, 화학 I 교과서의 단원종합문항의 평가 행동목표의 빈도는 지식과 이해에 집중되어 있다. 따라서 교과서 집필 시 교육과정의 다양한 교육목표를 반영한 학습목표의 진술이 필요하다. 학습 목표 및 평가 문항이 인지적인 면에 편중되어 진술하고 있으므로 학생들의 창의적인 사고를 위해 학습목표의 진술을 다양화하는 노력이 필요하다. 또한 교과서 학습목표와 평가문항목표의 일관성이 요구된다.
최근 교육에서 교육 데이터마이닝에 관한 관심이 높아지고 있는 시점에 과학교육에서 평가 결과를 활용하여 학생들에게 적합한 피드백을 제공하기 위해 빅데이터 분석의 적용 가능성을 탐색해 보고자 하였다. 연구에서는 국가수준 학업성취도 평가의 24문항에 응시한 2,576명의 평가 자료를 활용하여 비지도 기계학습의 한 가지 방법인 K-평균 군집분석을 이용하여 학생들을 군집화하였다. 학업성취도 평가 자료를 활용한 군집화 결과, 학생들을 6개의 군집으로 나누어 볼수 있었다. 상위권이나 하위권에 비해 중위권 학생들이 다양하게 다른 군집으로 구분됨을 알 수 있다. 군집분석의 결과를 보면, 군집화에서 가장 중요하게 영향을 주는 요인은 학업 성취였으며, 군집별로는 교육과정의 내용 영역별, 교과 역량별, 정의적 특성 면에서 서로 다른 특성을 보이고 있었다. 하위 군집에서는 정의적 영역 중에서 학습의욕이 중요하게 영향을 주고, 교과 역량 면에서는 과학적 탐구 및 문제 해결력과 과학적 의사소통 능력이 중요하게 영향을 주고 있었다. 내용 영역 면에서는 운동과 에너지와 물질 영역에 대한 성취가 군집의 특성을 구분하는 중요한 요인으로 작용하고 있었다. 따라서 평가 자료를 활용해 학생을 군집화한 후, 이러한 군집별 특성을 바탕으로 학생들에게 학습을 위한 맞춤형 피드백을 제공할 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 이러한 연구 결과를 바탕으로 군집분석 연구 결과 활용의 가능성, 내용 영역별 균형 있는 학습, 교과 역량 증진, 과학적 태도의 향상 등 과학교육의 시사점을 제안하였다.
본 연구의 목적은 과학영재학교의 교육과정 운영실태와 이와 관련된 학생들의 인식을 분석하는데 있다. 이를 위하여 과학영재학교 교육과정 문서 및 학사 운영과정의 통계 자료를 통해 실태를 밝히고, 과학영재학교 학생을 대상으로 교육과정 편제 및 운영, 교수·학습 방법, 평가 방법에 관하여 설문을 실시하여 그 결과를 분석하였다. 과학영재학교 교육과정 편제 및 운영에 대한 학생들의 인식을 조사한 결과, 심화선택과목의 학점 비중을 더 높여야한다는 의견과 보통교과의 학점을 줄이고 전공교과의 학점을 늘려야 한다는 의견이 상대적으로 높게 나타났다. 또한 과학영재학교 교사들이 수업시간에 주로 사용하는 수업방법으로 강의나 설명, 조별수업, 토론이 대다수를 차지하였고 학생들이 선호하는 수업방법으로는 강의나 설명, 토론 외에도 실험, 개인연구, 문제해결학습, 현장견학 등 다양하게 나타났다. 그리고 학생들이 선호하는 평가방법은 지필평가와 보고서평가, 실험 실습 평가의 순으로 나타났다. 본 연구의 결과 현재 개발된 교육과정 편성과 운영은 압축형 속진 교육과정의 특성이 강하여, 내용의 폭을 넓히고 접근방법을 달리하는 심화 중심 운영지침을 실현하기 어려운 것으로 나타났다. 따라서 교육과정 편제의 개선이나 영재학생 을 위한 심화중심 교육에 적합한 교육내용과 교수방법에 대한 실질적인 연구가 이루어져야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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