• 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.

• 대한화학회지
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• 제66권2호
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• pp.136-149
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• 2022

화학은 거시적인 현상에 대해 원자, 또는 분자와 같은 입자의 수준에서 설명하는 것을 중점에 둔다. 입자를 기반으로 한 설명은 눈에 보이지 않는 대상을 다룬다는 점에서 학생들에게 추상적으로 여겨질 수밖에 없다. 국가수준 교육과정에서는 이러한 이유로 물질을 구성하는 단위에 대한 설명을 중학생에게 처음 제시하고 있다. 따라서 중학생들이 갖는 물질의 구성에 대한 이해는 향후 화학 학습을 위한 중요한 기초가 되며, 학생들의 이해를 면밀하게 살필 필요가 있다. 본 연구에서는 중학교에서 처음 제시되는 '물질의 구성' 영역에 대한 학생들의 이해를 전반적인 수준에서 확인하였다. 이를 위해 국가수준 학업성취도 평가의 문항 중, 물질의 구성 영역에서 2015년부터 2019년까지 출제된 문항들의 결과를 분석하였다. 국가수준 학업성취도 평가에서 출제된 9개 문항의 답지 반응률과 성취도 점수에 따른 답지 반응률 분포 곡선을 중심으로 분석하고, 성취수준별로 보이는 이해의 특성을 살펴보았다. 원소와 원자 개념, 이온 개념에 대해 구분하여 살펴본 결과에 따르면, 보통수준 이상의 학생들은 전반적으로 과학적인 개념을 가지고 있었으나, 기초수준 이하 학생들은 일관적이지 않거나, 과학적이지 않은 개념을 가지고 있었다. 문항별 분석 결과를 토대로 '물질의 구성' 영역의 교수학습에서 고려해야 하거나 개선이 필요한 사항들에 대해 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권5호
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• pp.625-633
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• 2018

본 연구에서는 TIMSS 공개문항들 중 TIMSS 2011과 TIMSS 2015에 공통으로 사용된 추이문항을 활용하여 우리나라 중학교 2학년 학생들의 화학 영역 성취도 추이를 교육과정 변화에 근거하여 분석하였다. 과학교육을 전공한 연구자 3명과 중학교 현장교사 6명이 참여하여 TIMSS 문항과 교육과정 일치도 분석을 실시하였으며, TIMSS 2015 과학에서 화학 내용영역과 인지영역에 대해 우리나라 학생들의 성취 특성을 분석하였다. 공개된 추이문항을 중심으로 화학 영역 평가주제별로 우리나라 학생들의 정답률과 응답경향을 분석한 결과에 따르면, 화학반응에서의 규칙성, 산화와 환원 등과 같은 일부 평가주제를 우리나라 2009개정 교육과정에서 중학교 3학년 이후에 다루는 까닭에 우리나라 중2 학생들의 정답률이 낮게 나타났다. 과학 인지영역별로는 우리나라 중2 학생들은 성취도 상위국인 싱가포르나 일본학생들에 비해서 적용하기 영역이 상대적으로 취약한 것으로 나타났다. 연구결과를 토대로 주기율표를 포함하여 우리나라 중학교 화학영역 교육과정 및 교수학습 개선 방안을 제안하였다.

• 대한화학회지
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• 제46권2호
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• pp.169-176
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• 2002

본 연구에서는 1999년에 국제적으로 실시된 제3차 수학${\cdot}$과학 성취도 국제 비교 반복 연구(TIMSS-R)중 우리 나라 중학교 2학년 학생들의 화학 성취도를 분석하였다. 총 143개 문항 가운데 ''물질의 분류'', ''물질의 구조'', ''화학 반응과 변환'', ''물리적 성질과 변화'', ''열과 온도'', ''원자의 구성 입자'', ''오염'', ''과학적 방법'', ''과학적 측정'' 영역에 속하는 31문항을 우리 나라 제 6차 교육과정상의 화학 문항으로 선정하였다. 각 문항에 대한 정답률을 분석하여, 제6차 교육과정의 장단점을 논의하였다. 교육과정이나 교과서 개발에 대한 시사점을 제안하였다.

• 대한화학회지
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• 제47권5호
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• pp.487-494
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• 2003

이 연구에서는 탐구화학실험을 통해 고등학교 학생들의 과학 성취도 향상정도를 논리적 사고력, 과학탐구기능, 실험 태도, 수공적 기능, 탐구과정 기능 등의 측면에서 조사하였다. 이를 위해 수도권 소재의 남녀 고등학교 2개교의 5개조 150명을 대상으로 하여 논리적 사고력, 과학탐구기능의 지필평가와 탐구과정 기능의 보고서평가, 실험태도, 수공적 기능의 실험관찰 평가를 통하여 자료를 수집하였다. 연구 결과에 의하면 학생들의 탐구과정기능과 실험 태도, 수공적 기능은 전반적으로 매우 낮은 수준으로 조사되었으나 탐구과정 기능을 제외 한 나머지의 측면에서는 유의미한 향상을 보였다. 또한 탐구화학실험이 지속적으로 수행될 때 학습자의 과학 성취도가 향상됨을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제66권2호
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• pp.163-170
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• 2022

본 연구는 2015 개정 과학과 교육과정에서 중등학교의 모든 학생들이 이수해야 하는 공통과목인 중학교 과학, 고등학교 통합과학과 과학탐구실험의 성취기준 139개와 교과서 활동 496개를 대상으로 과학과 사회정서학습 요소를 분석하였다. 교육과정 성취기준의 경우, 7개의 과학과 사회정서학습 요소 중 '문화적 이해'는 거의 포함되지 않았고, '수리', '창의적 사고'는 중학교에서 높은 빈도로 나타났으며, '비판적 사고', '사회적 기술', '윤리적 이해'는 고등학교에 높은 빈도로 포함되어 있었다. 교과서 활동의 경우, 중학교와 고등학교의 사회정서학습 요소의 경향성이 비슷하게 나타났다. '비판적 사고', '창의적 사고', '사회적 기술' 등이 중점적으로 제공되고, '윤리적 이해'와 '문화적 이해'는 제한적으로 반영되어 있었다. 총체적인 사회정서학습 요소 함양을 위해서는 교육과정 성취기준의 구체화 또는 교과서 활동 및 교수-학습 과정에서의 보완 등이 필요하다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권2호
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• pp.237-244
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• 2024

우리는 수업 형태 (대면, 비대면)에 따라 과학고 학생들의 화학II 및 고급화학 과목의 학업성취도에 미치는 영향을 연구하였다. 연구 대상은 경남 소재 G 과학고등학교 1학년 학생 195명을 대상으로 하였다. 2020년의 비대면 수업과 2021년의 대면 수업에 의한 화학II 및 고급화학 평균 점수를 비교·분석하였다. 수업 형태에 따른 학업성취도를 비교·분석한 결과, 비대면 수업에서 학생들의 화학II 및 고급화학 성적이 높게 나타났다. 수업 형태에 따른 수준별 학업성취도 비교에서, 화학II는 하위권일수록 비대면 수업의 평균 성적이 높게 나타났고, 고급화학은 상위권일수록 비대면 수업의 평균 성적이 높게 나타났다. 또한, 수업 형태의 변화가 화학II의 학업성취도 상위 및 하위 10% 수준에 미치는 영향에서, 상위 10%는 대면 수업에서 높은 성적을 보였고, 하위 10%는 비대면 수업에서 높게 나타났다. 반면, 고급화학에서 상위 10%는 비대면 수업의 평균 성적이 대면 수업의 평균 성적보다 높았고, 하위 10% 수준은 대면 수업의 평균 성적이 비대면 수업의 평균 성적보다 더 높게 나타났다. 이러한 결과를 통해, 과학고 학생들의 교수-학습에서, 교수자는 학업성취 수준에 적합한 교수-학습의 설계 및 수업 처치가 필요한 것으로 나타났다.

• 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.

• 대한화학회지
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• 제46권4호
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• pp.345-353
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• 2002

이 연구의 목적은 일반고와 과학고 학생들의 정신용량과 산화 환원 개녀 이해 정도가 산화 환원 반응식 완결 문제의 성취도에 미치는 영향을 분석하여 이러한 화학문제 해결에 대한 효과적인 학습 지도 방안 마련에 도움을 주고자 하는데 있다. 이를 위해 일반고 학생92명과 과학고 학생 57명을 연구대상으로 선정하여 정신용량검사, 산화 환원 개념 검사, 산화 환원 반응식 완결 검사를 실시하고 성취도를 미치는 영향을 분석하였다. 일반고 학생들은 정신용량이 클수록 산화 환원반응식 완결에서의 성취도가 증가하는 경향을 보였으나 과학고 학생들은 정신용량에 따른 성취도 차이가 없었다. 산화 환원개념 이해 정도를 분석한 결과, 일반고 학생들은 개념 이해 정독 전반적으로 매우 낮았으나 과학고 학생들은 비교적 높았다. 일반고 학생들은 개념을 부분적으로 이해한 학생들의 성취도는 개념을 이해하지 못한 학생들의 성취도보다 높게 나타났고 개념을 이해하지 못한 학생들은 정신용량이 클수록 성취도가 증가하였다. 과학고 학생들은 개념 이해 정도가 높을수록 성취도가 높게 나타났다. 산화 환원 개념을 완전하게 이해한 학생은 일반고와 과학고에 관계없이 그리고 문항 유형에 관계없이 높게 성취도를 나타냈음을 알 수 있었다

• 대한화학회지
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• 제66권6호
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• pp.493-508
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• 2022

화학은 물질의 성질, 변화, 구조에 대해 다루는 교과로, 관찰 가능한 성질과 변화를 미시적인 수준으로 설명하고, 이를 이론과 법칙 등으로 설명하는 체계를 갖는다. 국가수준 교육과정에서는 물질의 성질과 변화에 대해 초등학교부터 고등학교에 이르기까지 연속적으로 다루면서, 학생들이 물질에 대한 이해를 심화시킬 수 있도록 내용을 구성하고 있다. 즉, 물질의 성질과 변화에 대한 이해는 화학의 관점에서 우리 주변을 설명하기 위한 기반이 되며, 이 둘은 2015 개정 과학과 교육과정에서 화학 교과의 영역으로 분류된다. 본 연구에서는 국가수준 학업성취도 평가의 결과를 분석하여 중학생들의 물질의 성질과 물질의 변화 영역에 대한 이해를 확인하고자 하였다. 이러한 목적에서 본 연구에서는 2015년부터 2019년까지 출제된 물질의 성질에 대한 12개 문항, 물질의 변화에 대한 19개 문항을 분석하였다. 핵심 개념에 따라 문항들을 분류하여 분석한 결과에 따르면, 두 영역에 대한 이해는 보통학력과 기초학력에 해당하는 학생들에게서 큰 폭으로 변화하고 있었다. 입자의 관점을 사용하고 과학 개념과 모형을 연관시켜 현상을 설명하거나, 이 두 영역에서 다루는 탐구에 대해 이해하는 것이 성취수준에 따라 차이가 있었다. 이러한 분석을 토대로 물질의 성질과 물질의 변화 영역에 대해 교수학습 과정에서 개선이 필요한 사항들을 논의하였다.