• 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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• 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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• 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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• 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.

• 한국과학교육학회지
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• 제21권2호
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• pp.328-341
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• 2001

본 연구는 제3차 국제 수학 과학 성취도 국제 비교 반복 연구(TIMSS-R)의 국제 결과에 대한 일차적 연구로서 첫째, 우리 나라 중학교 2학년 학생들의 과학 성취도의 국제적 수준을 알아보고, 둘째, 지난 4년 동안 세계 각국의 과학 성취도 변화를 파악하며, 셋째, 과학의 각 영역별 성취도의 국제적 수준을 비교 분석하며, 넷째, 남 여학생의 성취도의 차이를 분석하는 것이다. 우리 나라 중학교 2학년 학생의 과학 성취도는 평균 접수는 549 점으로서, 국제 평균 점수인 488점보다 유의미하게 높으며, 국제 5위를 차지하였다. 그러나, 1995년도 TIMSS 4학년 학생들의 성취도와 비교하여 보면 다소 떨어졌다고 볼 수 있다. 여학생들의 평균 점수가 1995년도에 비하여 많이 높아졌으나 여전히 성차가 국재 평균보다 크게 나타났으며, TIMSS와 TIMSS-R 두 결과 사이의 평균 정답율은 거의 비슷하였다.

• 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.

• 과학교육연구지
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• 제35권1호
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• pp.59-67
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• 2011

이 연구의 목적은 과학학습 동기체계와 과학 성취도의 관계를 분석하는 것이다. 과학 성취도 검사를 위해 TIMSS 2007을 선정하고 번역하였다. 이후, 초등학교 4학년 496명, 중학교 2학년 425명이 과학학습행동억제/활성화체계(SL-BIS/BAS)와 과학 성취도 검사지를 수행하였다. 연구 결과, 과학 성취도는 SL-BIS와 부적상관이 있으며, SL-BAS와 정적상관이 있었다. 또한 과학 성취도에 대한 두 체계의 설명력은 12%로 유의미하였다. 본 연구에서 SL-BIS/BAS의 분석을 통해 동기와 관련변인을 근본적으로 이해하여, 학습자에게 적합한 지도 계획을 세우기 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제23권3호
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• pp.265-275
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• 2003

이 연구에서는 평가 방법에 따라 여학생과 남학생의 과학 성취도가 각각 어떤 차이를 보이는지 파악함으로써 여학생들과 남학생들의 과학 성취 능력에 대해 올바르게 인식하는 데 도움을 주고자 한다. 이를 위해 서울 소재 중학교 전학년 학생 1,487명의 2000년 과학 성적을 분석하여 평가 방법에 따른 성 차이 경향, 성취 수준별 평가 방법에 따른 성 차이 경향, 성별 평가 방법 사이의 상관 관계등을 알아보았다. 이 학교의 과학 성적에는 지필 검사 위주의 1, 2학기 중간과 기말 고사 및 수행 평가가 포함되었다. 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 전체 과학 성취도에 있어 7학년은 여학생이 남학생보다 유의미하게 높은 결과를 나타냈으나. 8, 9학년은 의미 있는 성 차이를 보이지 않았다. 둘째, 객관식 문항의 경우 7, 8, 9학년 모두 남녀 학생 간 과학 성취도에 있어 의미 있는 차이를 보이지 않았다. 주관식 문항에서는 7학년의 경우 여학생의 과학 성취도가 남학생보다 유의미하게 높았으나. 8, 9학년에서는 의미 있는 성 차이가 나타나지 않았다. 반면, 수행 평가의 경우 3개 학년 모두 여학생이 의미 있는 차이를 보이며 남학생보다 높은 성취도를 나타냈다. 셋째, 상, 중, 하 성취 집단 모두 객관식 문항에서는 남학생이 유의미하게 높은 성취도를 보였고, 주관식 문항에서는 성 차이가 나타나지 않은 반면, 수행 평가에서는 세 집단 모두 여학생이 유의미하게 높은 성취도를 보였다. 넷째, 상위 10% 이내의 학생 집단의 경우 전체적인 과학 성취도 결과와 그 경향이 전혀 달라, 이들 최상위권 학생들의 경우 모든 학년에서 객관식과 주관식 문항은 물론이고 수행 평가에서도 성별 성취도 차이가 나타나지 않았다. 다섯째, 전체 과학 성취도와 평가 방법들과의 상관 관계를 살펴본 결과, 남녀 학생 모두 모든 학년에 걸쳐 전체 과학 성취도와 가장 큰 상관 관계가 있는 평가 유형은 객관식 문항인 것으로 나타난 반면, 전체 과학 성취도와 가장 작은 상관 관계가 잇는 평가 유형은 수행 평가인 것으로 나타났다. 한편, 평가 방법과 전체 과학 성취도 결과와의 상관 관계는 성별로 다소 다른 경향을 보였는데, 여학생보다는 남학생의 경우 수행 평가와 전체 과학 성취도와의 상관 관계가 높은 것으로 나타났다. 수행 평가가 학생들의 능력을 더욱 타당하게 평가할 수 있다는 기존의 연구 결과에 비추어 볼 때, 이 연구에서 여학생들이 남학생들에 비해 수행 평가에서 높은 성취도를 보인 점은 매우 주목할 만하다.

• 한국지구과학회지
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• 제23권3호
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• pp.234-241
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• 2002

이 연구의 목적은 포트폴리오 평가를 일선 초등학교에 적용할 수 있는지를 알아보고, 지역과 성별에 따라 포트폴리오 평가가 학생들의 과학 성취도, 과학 탐구 능력, 과학 태도에 미치는 영향을 조사하는 것이다. 우리나라 중부 지방의대도시와 중소도시 지역에서 각각 2개 초등학교를, 농촌 지역에서 3개 초등학교를 표집하였다. 표집한 각 학교에서 다시 5학년 2개 학급씩을 표집하였으며, 한 학급은 포트폴리오 평가를 적용한 실험집단으로, 다른 학급은 기존의 수업 방식을 그대로 적용한 비교 집단으로 선정하였다. 한 학년에 한 학급 밖에 없는 농촌 학교는 비슷한 두 학교를 선정하여 한 학교는 실험집단, 다른 학교는 비교집단으로 삼았다. 이 연구에 참여한 총 학생수는 475명이다. 사전 검사와 사후 검사로 과학 성취도 검사, 과학 탐구 능력 검사, 과학 태도 검사를 실시하였다. 일반 학교의 과학 수업에 대한 포트폴리오 평가의 적용 가능성은 비교적 높은 것으로 나타났다. 학생들의 과학 성취도, 과학 탐구 능력, 과학 태도에서는 두 집단 사이에 통계적으로 의미있는 차이가 발견되지 않았다. 다만 탐구 능력과 태도에서 지역에 따라 통계적으로 의미있는 차이가 발견되었으며, 과학 탐구 능력에서는 지역과 성별, 과학 태도에서는 집단과 지역 사이에 상호작용 효과가 발견되었다. 또한 과학 태도의 하위 영역 중에서 과학교육에 대한 인식, 과학 직업에 대한 인식, 과학 활동에 대한 흥미, 비판성 등에서 통계적으로 의미있는 차이가 발견되었다. 결론적으로 포트폴리오 평가는 일반 초등학교 과학 수업에서 적용이 가능하며, 기존 교수 학습 방법과 비교하여 과학 성취도 및 과학 탐구 능력에서 비슷한 효과가 있음을 알 수 있다. 그러나 과학 태도의 하위 영역 중에서 과학 학습과 관련된 부분에서 의미있는 진전을 보이는 점으로 미루어 포트폴리오 평가를 장기적으로 실시하면 과학 성취도나 과학 탐구 능력에도 긍정적인 효과가 있을 것으로 생각된다.