• 한국과학교육학회지
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• 제22권1호
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• pp.76-92
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• 2002

OECD에서 주관한 국제 비교 연구인 PISA는 만 15세 학생들의 과학적 소양을 평가하는 최초의 국제비교 연구란 점에서 의미가 크다. 35개의 PISA 과학문항에 대한 정답율 결과를 중심으로 우리 나라 학생들의 과학적 소양 성취도를 살펴본 결과, 다음과 같은 경향이 나타났다. 첫째, 과학의 적용 영역별로 살펴보면, 과학 기술, 생명 건강 과학, 지구 환경 과학 순으로 성취도가 높았고, 이 세 영역 모두 남학생이 여학생보다 유의미하게 높은 성취도가 나타났다. 둘째, 과학 지식보다는 과학 탐구에서 유의미하게 높은 성취도가 나타났으며, 특히 과학 지식 문항에 있어서 남학생이 여학생보다 유의미하게 높은 성취 결과를 보였다. 한편, 여학생들은 과학 탐구 문항에서 남학생들에 비해 상대적으로 높은 성취 결과를 보였다. 셋째, 상황별로 살펴보면, 역사적 상황에서 가장 높은 성취 결과를 보였고 개인적 상황에서 가장 낮은 성취수준을 보였다. 지역 공동체 및 지구적 상황의 문항에서 남학생들이 여학생들보다 유의미하게 높은 성취결과를 보인 반면, 개인적 상황의 문항에서는 여학생들이 남학생들보다 다소 높은 성취 결과가 나타났다. 넷째, 문항의 유형별로 살펴보면, 서술형보다는 선택형 문항에서 유의미하게 높은 성취 결과가 나타났고, 선다형과 진위형을 포함한 선택형 문항에서 남학생들이 여학생들보다 유의미하게 높은 성취 결과를 보였다. 한편, 우리 나라 학생들은 생명 공학과 환경에 관련된 문항에서 낮은 성취 결과가 나타났고, 특히 여학생의 경우 이러한 경향이 더욱 두드러졌다. 전반적으로 모든 측면에서 남학생의 성취도가 여학생보다 의미 있게 높았지만, 과학 탐구 문항에서는 여학생과 남학생 사이에 의미 있는 성취도 차이가 나타나지 않았고, 긴 문장의 서술이 필요한 문항에서는 여학생이 남학생보다 의미 있게 높은 성취도를 나타냈다.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권1호
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• pp.99-113
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• 2006

이 연구는 수학 과학 성취도 추이변화 국제 비교 연구(TIMSS 2003)에서 우리나라 중학생들의 과학 성취도의 국제적 수준 및 추이 변화를 파악하고, 내용 영역별 성취도 및 남 여학생의 성취도 차이를 분석하며, 과학의 정의적 영역에서 성취를 비교함으로써 우리나라 과학 교육 개선에 대한 시사점을 얻고자 하였다. 우리나라 중학생의 과학 성취도는 558점으로, 싱가포르, 대만에 이어 3위를 차지하였다. 그리고 TIMSS 1995, TIMSS 1999, TIMSS 2003에 이르면서 과학성취도 점수가 높아졌고 전체 순위도 높아졌다. 우리나라 중학생들은 물리 영역에서 연구 참여국 가운데 가장 높은 점수를 받았지만, 화학 영역의 성취도 순위는 9위로 나타났고, 추이 변화 결과에서 화학 영역의 성취도가 유의하게 감소하였다. 한편 수윌 수준의 학생 비율이 싱가포르나 대만에 비교할 때 상대적으로 낮았고, 우리나라 남 여학생의 과학 성취도 차이가 점점 줄어드는 추세에 있기는 하나, 여전히 그 차이가 비교적 큰 편이었다. 또한 과학 학습에 대한 자신감, 과학에 대한 가치 인식, 과학 학습의 즐거움 등 정의적 영역에서의 성취가 매우 낮은 편이었다. 이러한 결과에 근거하여 수윌성 교육, 과학 교육과정 내용 체계에 대한 논의, 여학생의 과학 성취도 향상 방안, 과학에 대한 태도 향상 방안 등의 필요성이 제기된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권2호
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• pp.232-238
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• 2006

본 연구는 260명의 중학생을 대상으로 과학 성취도와 동기적 학습 환경, 성취 목적, 학습 전략 사이의 영향을 경로분석을 통해 조사하였다. 분석 결과, 심층적 학습 전략만이 과학 성취도에 직접적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 과학 교사에 의한 학습 장려와 동료 학생들의 자기 발전 추구는 과제 지향 목적에 영향을 미치고, 이는 심층적 학습 전략을 거쳐 과학 성취도에 긍정적 영향을 미쳤다. 동료 학생들의 자기발전 추구와 상대적 비교 추구는 심층적 학습 전략을 경유하여 과학 성취도에 영향을 주기도 하였다. 또한 동료 학생에 의한 상대적 비교 추구는 수행 지향 목적에 영향을 주고 이는 심층적 학습 전략을 거쳐 과학 성취도에 영향을 주었다. 이는 과학 성취도가 학습 전략과는 직접적 경로를 가지고 있으며, 동기적 학습 환경이나 성취 목적과는 간접적 경로를 가지고 있음을 보여준다. 본 연구 결과는 인지적 요인뿐만 아니라 동기적 요인에도 관심을 기울이는 것이 과학 성취도를 향상시키는 데에 효과적이라는 점을 시사한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제23권3호
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• pp.299-307
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• 2003

본 연구의 목적은 1999년에 38개국이 참가하여 시행된, 제3차 수학 과학 성취도 국제비교 반복연구(TIMSS-R)중 화학 영역 성취도를 분석하는 것이다. 우리 나라 중학교 2학년 학생의 화학 성취도를 외국 및 다른 과학 영역과 비교하고, 소영역(물질의 분류, 물질의 구조, 화학반응과 변환, 에너지와 화학 변화)별로 각 문항의 정답율을 분석하였다. 우리 나라 학생들의 화학 점수는 국제 평균보다 높았으나, 다른 과학 영역과 비교하면 그 성취 수준이 상대적으로 낮았다. 특히, 에너지와 화학 변화 영역에서 중학교 2학년까지의 교육과정상 다루지 않는 주제가 많았다. 화학 성취도에 영향을 미치는 주된 요인은 교육과정에 따른 학생들의 학습 경험이었다. 이에 대한 교육학적 함의를 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권5호
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• pp.473-483
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• 2020

본 연구는 2009 개정 교육과정의 과학과 교육과정 성취기준에 대한 학생들의 학업성취 특성을 분석하여 교육과정 개선에 대한 시사점을 마련하는 것이다. 이를 위해서 2009 개정 교육과정에 따라 시행된 2015~2018년 학업성취도 평가 결과를 바탕으로 중학교 과학과 교육과정 성취기준 84개에 대한 숙달여부를 성취수준별(우수학력, 보통학력, 기초학력 등)로 분석하였다. 분석에서는 성취수준별 대표문항 정보, 정답률 등을 활용하고, 포커스 그룹을 이용하여 숙달여부 판정에 대한 타당성을 점검하였다. 분석 결과를 보면 84개의 성취기준 중에 숙달여부를 판정할 수 없는 성취기준은 15개였다. 성취수준별로 보면 우수학력도 숙달하지 못한 성취기준은 6개였으며, 우수학력 학생까지 숙달한 것으로 판단된 성취기준은 38개, 보통학력 학생까지 숙달한 것으로 판단된 성취기준은 23개, 기초학력 학생까지 숙달한 것으로 판단된 성취기준은 2개였다. 우수학력도 숙달하지 못하였거나 우수학력 학생들만 숙달한 성취기준이 전체 성취기준의 절반 이상이므로 과학에 대한 학생들의 전반적인 이해도 향상을 위한 노력이 필요하다. 영역별로 살펴보면, 운동과 에너지, 지구와 우주 영역에서는 우수학력과 보통학력에 해당하는 성취기준의 개수가 비슷하였으나, 물질과 생명 영역에서는 우수학력에 해당하는 성취기준이 가장 많았고 특히 생명 영역에서는 거의 대부분이 우수학력에 해당하였다. 우수학력 학생들도 성취하기 어려운 6개의 성취기준은 대부분의 학생이 교육과정에서 요구하는 수준까지 도달하기 어려운 내용이므로 교육과정에서 관련 내용을 조정하거나 학생의 어려움을 해결할 수 있는 교수·학습 자료를 개발·보급할 필요가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권8호
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• pp.745-754
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• 2014

본 연구의 목적은 한국 중학생들이 과학을 학습하는 과정에서 경험하는 성취정서를 측정하기 위한 질문지를 개발하고 그 타당성을 검증하는 것이다. 본 연구에서 개발한 한국 중학생의 과학영역 성취정서 질문지는 영어판 성취정서 질문지를 바탕으로 중학교 교과 운영 특성 및 과학 학습의 특징을 반영하여 개발되었다. 총 232문항으로 3가지 학업상황에서 9개의 과학 영역 성취정서를 측정하도록 구성되어 있으면 통제-가치 이론에 근거를 두고 있다. 검증 결과, 높은 신뢰도를 보였으며, 성취정서의 4가지 구성요인 체계를 확인하기 위한 확인적 요인분석(CFA) 결과, 질문지의 각 문항이 성취정서의 구성 요인을 대표하는 지표로서 적절히 구성되어 있었으며 구조적으로 타당하였다. 또한 질문지를 통하여 측정되는 성취정서들 사이의 상관관계를 분석한 결과, 같은 상황에서 경험하는 각각의 정서 및 서로 다른 상황에서 경험하는 동일한 정서가 서로 적절히 변별 되었다. 성취정서와 학업상황 사이의 잠재적 관계에 대한 확인적 요인 분석 결과에서도 질문지의 내적 구조와 동일하게 3가지 학업상황 및 9가지 성취정서가 잠재변수로서 작용하고 있음을 확인하였다. 외적 타당도 검증은 통제-가치 평가, 학습 전략, 성취동기, 과학 성적 등을 준거 변인으로 하여 실시하였으며 검증 결과, 충분한 외적 타당도를 가지고 있는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 정량적으로 분석할 수 있는 질문지의 개발을 통해 중학교 과학 교과에서 학생들이 경험하는 성취정서를 이해하는 기본 발판이 마련되었음을 시사한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권6호
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• pp.1235-1244
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• 2004

학업성취도 국제 비교 연구 결과에서 우리나라 남 여학생의 과학 성취도 차이가 큰 것으로 보고되고 있다. 이 연구에서는 TIMSS-R 과학 성취도에서의 성 차이를 문항 수준에서 살펴보기 위하여 각 문항의 GDI(Gender Difference Index) 값을 산출하였다. 그리고 문항 유형, 성취수준, 내용 영역에 따른 GDI 값을 비교하였다. 문항 유형에 상관없이 우리나라와 국제 결과 모두 남학생이 여학생보다 성취도가 높은 것으로 나타났으며, 우리나라의 성차가 국제 펑균보다 크게 나타났다. 특히 우리 나라 여학생들은 선다형 문항에서 상대적으로 낮은 성취도를 나타내었다. 성취수준에 따른 우리나라와 국제의 GDI 값을 비교해 보면, 상위 10%에 해당되는 문항들에 대해서는 우리나라의 GDI 값이 국제의 경우보다 낮게 나타났으나 그 이외의 성취수준에 해당되는 문항들에 대해서는 우리나라의 GDI 값이 더 높게 나타났고 특히 상위 50%에 해당되는 문항들의 경우 우리나라와 국제의 차이가 크게 나타났다. 내용 영역별로 남 여학생의 성취도를 비교했을 때는 과학 탐구와 과학의 본성 영역을 제외하고는 모든 내용 영역에서 우리나라 남학생들의 성취도가 여학생들보다 높았다. GDI가 10 이상인 문항 중 남학생들의 성취도가 높은 문항들은 생물과 지구과학 영역에 속하는 경우가 상대적으로 많았으며, 학교 교육과정에서 전혀 배우지 않은 문항들의 비율 또한 비교적 높았다. 그리고 남학생들이 높은 성취도를 보이는 문항은 전 수행 영역에 걸쳐서 비교적 골고루 분포되어 있었다. 이상에서와 같이 문항 유형, 성취수준, 내용 영역에 따라 과학에서의 남 여학생의 성취도 차이가 다르게 나타났다. 이러한 결과는 여학생들의 과학 성취도를 향상시키기 위한 방안을 모색하는 과정에서 보다 구체적인 방향을 제시할 것으로 기대된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권5호
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• pp.503-514
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• 2020

성취 정서가 학생들의 성취 활동 및 결과와 직접으로 연관된 정서라는 점에서, 코로나 19로 인한 이러닝 수업의 확대와 같은 급격한 교육환경의 변화는 필연적으로 학생들의 성취 정서에 많은 영향을 줄 수 있다. 그러나 이에 대한 연구는 아직 부족한 실정이며, 이러닝 수업환경에서 학생들의 성취 정서를 정량적으로 측정할 수 있는 질문지의 개발은 관련 연구의 바탕이 될 수 있기에 본 연구에서는 이러닝 수업에서의 한국 중학생 과학영역 성취 정서 질문지(e-AEQ-KMS)를 타당화 과정을 거쳐 개발하였다. 본 연구에서 개발한 e-AEQ-KMS는 한국 중학생의 과학영역 성취 정서 질문지(AEQ-KMS)을 바탕으로 이러닝 과학 수업의 특징을 반영하여 개발되었다. 수업상황, 학습상황, 시험상황 등의 3가지 학업 상황에서 즐거움, 희망, 자부심, 안도감, 화, 불안, 지루함, 절망감, 수치심 등의 9가지 성취 정서를 측정할 수 있도록 구성되어 있으며 총 226문항이다. 내적, 외적 타당도를 검증한 결과, 질문지를 구성하는 각 문항은 높은 신뢰도를 보였으며 4가지 구성요인에 대한 확인적 요인분석(CFA)결과, 성취 정서가 정의적, 인지적, 동기적, 생리적이라고 하는 4개의 구성요인으로 이루어졌다고 가정한 모형이 그렇지 않다고 가정한 모형보다 더 타당하다는 결과를 얻었다. 성취 정서 사이의 상관분석을 통하여 각각의 성취 정서가 잘 변별됨을 확인하였고, 3가지 학업 상황 및 9가지 성취 정서의 잠재적 관계에 대해 확인적 요인분석(CFA)결과, 질문지에 반영된 모형이 가장 적합도가 높은 것으로 확인되었다. 통제-가치평가, 학습전략, 성취목표, 과학성적을 준거 변인으로 한 외적 타당도 검증 결과, 모든 준거 변인에 대하여 선행 연구와 동일한 결과를 보였으며 이를 통해 충분한 외적 타당도를 가짐을 확인하였다. 본 연구 결과는 이러닝 수업에서 한국 중학생들의 과학영역 성취 정서를 정량적으로 비교분석할 수 있는 틀을 마련했다는 점에서 큰 의의가 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권2호
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• pp.399-407
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• 2004

본 연구에서는 초등학교 6학년, 중학교 3학년, 고등학교 2학년을 대상으로 우리나라 학생들이 과학에 대하여 어떠한 태도를 가지고 있는지를 알아보았고, 과학에 대한 태도와 과학 성취도간의 상관 관계를 성별, 지역별, 성취수준별로 분석하였다. 연구 결과, 우리나라 학생들은 과학에 대하여 긍정적인 태도를 가지고 있기는 하나 그 정도가 매우 약했으며, 초등학생보다 중 고등학생들의 과학에 대한 태도가 덜 긍적적이었다. 또한, 모든 학교급에서 남학생들이 여학생들보다 과학에 대하여 좀 더 긍정적인 태도를 가지고 있었고, 지역간에도 과학에 대한 태도에 차이가 있는 것으로 나타났다. 과학에 대한 태도와 성취도간의 상관 관계는 중학생들의 경우에 가장 높았으며, 고등학교, 초등학교의 순서로 높았다. 또한, 초등학교의 경우에는 남학생들의 과학에 대한 태도와 성취도간의 상관 관계가 컸으며, 고등학교의 경우에는 여학생들의 상관 관계가 더 큰 것으로 나타났다. 과학 성취 수준에 따른 과학에 대한 태도와 성취도와의 상관 관계는 과학 성취도가 높은 집단에서 가장 크게 나타났다.

• 대한화학회지
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• 제65권1호
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• pp.25-36
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• 2021

본 연구의 목적은 PISA 2018에서 나타난 우리나라 학생들의 과학 영역 성취의 특징을 분석하는 것이다. 이를 위하여 PISA 2009 ~ PISA 2018 과학 영역에서 우리나라 학생들의 성취 수준별 비율과 성취 수준별 남녀 비율을 살펴보았으며, 평가틀 하위 요소별 정답률을 PISA 2015와 비교하여 살펴보았다. 연구 결과 우리나라는 PISA 주요 성취 상위국에 비하여 하위 성취 수준 학생들의 비율이 높았던 반면, 상위 성취 수준 학생들의 비율은 낮았다. 평균에서 남학생과 여학생의 성취 차이는 거의 없어졌으나, 상위 성취 수준에서 남학생의 비율은 여학생의 비율보다 높은 것이 유지되고 있었다. 또한, 평가틀에서 '맥락'의 '개인적', '역량'의 '과학 탐구의 설계 및 평가', '지식'의 '인식론적' 지식, '인지적 요구'의 '상'에 해당하는 문항의 정답률이 상승하여 PISA 2015에 비해 성취가 향상되었다. 연구 결과를 토대로, 우리나라 학생들의 과학 역량 함양을 위한 교수·학습과 평가의 개선 방안을 제안하였다.