본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

초등학생 과학 탐구과제 수행 특성 분석 및 채점기준 개발

Analysis on the Characteristics and Criteria Development in Performing Science Inquiry Tasks for Elementary School Students

박혜진|이유경|박소영|이성혜|함은혜
한국과학교육학회 (The Korean Association for Science Education)|2022.04|한국과학교육학회지 (Journal of the Korean Association for Science Education)|제42권 제2호|pp. 239-252

0

조회

0

다운로드

5

인용

0

참고문헌

키워드

채점기준Many-faceted Rasch model과학 탐구과제과학탐구 과정 요소과학탐구 역량 요소다국면 Rasch모형Science-inquiry tasksScience-inquiry process componentScience-inquiry competence componentPerformance scoring criteria
주제분류교육학

초록

이 연구는 초등학생 과학 탐구과제에서 관찰되는 수행의 특징을 분석하여 채점기준을 개발하기 위하여 수행되었다. 이를 위하여 초등학교 5학년 학생 75명의 과학 탐구활동보고서의 특징을 분석하고, 그 특징을 과학탐구 과정 요소와 역량 요소에 대한 이론 및 개념과 연계하여 체크리스트형 채점기준을 개발하였다. 개발된 채점기준을 활용하여 채점자 11인이 350여 개 과제를 교차채점하여 데이터를 생성하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 채점데이터는 피험자, 채점자, 채점항목의 3개 국면을 고려한 다국면 Rasch모형에 적합하였 으며, 22개 채점항목들의 적합도가 양호하였다. 둘째, 낮은 수행수준 에서 관찰가능한 특성은 과제에서 명시적으로 요구하는 질문에 답하거나, 사전에 학습한 과학적 개념을 활용하여 대상 혹은 현상을 관찰 하는 것인 반면, 높은 수행수준에서는 주어진 자료 이외의 추가자료를 탐색하거나 자신의 실험과정을 성찰하는 것이었다. 학생 수행 특성 분석에 근거한 채점기준표의 유용성과 활용을 위한 향후 과제가 논의되었다.

Abstract

This study aims to develop performance criteria based on characteristics observed in science inquiry tasks for elementary school students. First, the performance characteristics by observing 70 fifth-grade elementary school students’ science inquiry activity report are listed. Second, the checklist-type scoring criteria in connection with the theoretical framework of scientific inquiry process and relevant competencies are developed. Third, with the developed scoring criteria, 11 raters participate in scoring 350 students’ reports. The main findings are as follow: first, the scoring data are well-fitted for the many-faceted Rasch model, and 22 scoring criteria are reasonably-well differentiated for various levels of proficiency. Second, at low performance level, observable characteristics are to answer questions explicitly required by the task or to observe objects or phenomena using pre-learned scientific concepts, while at high performance level, to explore additional data other than given data or to reflect on one’s experimental process. Based on the results, the usefulness of analyzing students’ performance characteristics for developing the scoring criteria, and further research directions are discussed.

참고문헌 (41)

  1. Andrich, D., "A course in Rasch measurement theory:measuring in the educational, social, and health sciences" (2019), Springer
  2. Arnold, J. C., "Assessment of competencies in scientific inquiry through the application of Rasch measurement Techniques", Education Sciences, 8, pp.184~ (2018)
  3. 백종호, "2015 개정 교육과정 ‘과학탐구실험’ 평가 도구 및 평가 현황 탐색", 한국과학교육학회지, 40(5), pp.515~529 (2020), 한국과학교육학회[DOI]
  4. 조미영, "창의적 문제 해결력 문항의 평가 기준 개발 및 적용", 교육과정평가연구, 13(2), pp.309~333 (2010), 한국교육과정평가원
  5. 최경애, "온라인 문제기반 과학 탐구과제 평가준거 개발", 한국과학교육학회지, 37(5), pp.879~889 (2017), 한국과학교육학회[DOI]
  6. Eckes, T., "Introduction to many-facet Rasch measurement: analyzing and evaluating rater-mediated assessments" (2015), Peter Lang Edition
  7. Flavell, J. H., "Metacognition and cognitive monitoring : A new area of cognitive-developmental inquiry", American Psychologist, 34(10), pp.906~911 (1979)
  8. 하민수, "2015 개정 과학과 교육과정에 기초한 과학과 핵심역량 조사 문항의 개발 및 적용", 한국과학교육학회지, 38(4), pp.495~504 (2018), 한국과학교육학회[DOI]
  9. 황진석, "고등학생들의 생물교과 관련 과학 과정기능 평가", 교과교육학연구, 14(1), pp.67~84 (2010), 교과교육연구소[DOI]
  10. Kim H., "Analysis on logical thinking levels and science process skills of high school student", Journal of The Korean Association for Science Education, 14(4), pp.424~431 (1993)
  11. 김수진, "고등학생의 인식론적 신념, 메타인지 및 과학 탐구 능력과 과학 학업성취도의 구조적 관계 분석", 한국과학교육학회지, 35(6), pp.931~938 (2015), 한국과학교육학회[DOI]
  12. 김영민, "우리나라 중학생들의 논리적 사고 능력에 대한 메타 분석 - 1980 ~ 2000년까지의 학술지 게재 논문을 중심으로 -", 한국과학교육학회지, 29(4), pp.437~449 (2009), 한국과학교육학회
  13. 김유향, "과학 탐구 사고력 측정을 위한 서술형 평가 도구 개발", 생물교육, 40(1), pp.167~177 (2012), 한국생물교육학회[DOI]
  14. 고은아, "통합과학, 화학 I, 화학 II의 성취기준과 교과서 활동 및 평가 문항의 과학과 핵심역량 분석: ‘산·염기·중화반응’과 ‘산화·환원’을 중심으로", 대한화학회지, 63(6), pp.486~504 (2019), 대한화학회
  15. 고은정, "과학교과에서의 핵심역량에 대한 세계의 동향에 준거하여 우리나라 현장 교사들의 인식 연구", 한국과학교육학회지, 34(6), pp.535~547 (2014), 한국과학교육학회[DOI]
  16. Kuhn, D., "Metacognitive development", Psychological Science, 9(5), pp.178~181 (2000)
  17. Laforgia, J., "The affective domain related to science education and its evaluation", Science Education, 72(4), pp.407~421 (1988)
  18. 이봉우, "외국 과학교육과정의 탐구기준 비교 분석", 한국과학교육학회지, 25(7), pp.873~884 (2005), 한국과학교육학회
  19. 이효녕, "과학 탐구 과정 평가를 위한 루브릭 개발 및 적용", 중등교육연구, 65(1), pp.145~171 (2017), 사범대학부속중등교육연구소[DOI]
  20. 이정은, "과학 글쓰기를 활용한 과학적 사고력 평가 도구의 개발", 교사교육연구, 52(3), pp.575~588 (2013), 과학교육연구소[DOI]
  21. Lee K., "Development of test of biology inquiry skills for middle and high school students", master, pp.2010
  22. Linacre, J. M., "Facets computer program for many-facet Rasch measurement, version 3.81.2" (2019), Winsteps.com
  23. Lou, Y., "Development and validation of a science inquiry skills assessment", Journal of Geoscience Education, 63(1), pp.73~85 (2015)
  24. Ministry of Education, "National Science Curriculum. No. 2015-74", Ministry of Education, ~ (2015)
  25. 박인숙, "중학생의 과학 창의적 문제 해결 능력을 측정하기 위한 도구 개발", 한국과학교육학회지, 32(2), pp.210~235 (2012), 한국과학교육학회[DOI]
  26. 박소영, "학생 핵심역량에 관한 연구동향 분석", 아시아교육연구, 22(4), pp.769~799 (2021), 교육연구소
  27. Popham, W. J., "Classroom Assessment: What Teachers Need to Know" (1995), Allyn & Bacon
  28. Ruiz-Primo, M. A., "Rhetoric and reality in science assessment : An update", Journal of Research in Science Teaching, 33(10), pp.1045~1064 (1996)
  29. Schafer, W. D., "Handbook of Academic Learning: Construction of Knowledge", pp.513~547 (1997), Academic Press
  30. Shim, J., "The exploration and effectiveness analysis of metacognitive instruction model", Doctor, pp.1994
  31. 유미현, "2015 개정 교육과정 통합과학 및 과학탐구실험의 수행평가에 반영된 과학과 핵심역량 분석", 현장과학교육, 14(4), pp.481~500 (2020), 한국현장과학교육학회[DOI]
  32. 손정우, "과학논술능력 향상을 위한 과학적 사고력에 근거한 과학글쓰기 교수법", 교육과정평가연구, 9(2), pp.333~355 (2006), 한국교육과정평가원
  33. 송경혜, "초등학교 고학년 학생의 과학 탐구능력 측정을 위한 평가 도구 개발", 한국과학교육학회지, 24(6), pp.1245~1255 (2004), 한국과학교육학회
  34. 송신철, "고등학교 통합과학 교과서의 탐구 활동에 나타난 과학과 핵심역량 분석", 생물교육, 46(2), pp.222~236 (2018), 한국생물교육학회[DOI]
  35. 송신철, "초등 과학 영재의 과학 탐구 능력 평가 사례 연구 : 관찰 및 추리, 실험 설계, 결론 도출 능력을 중심으로", 과학교육연구지, 39(3), pp.376~388 (2015), 과학교육연구소[DOI]
  36. Timmerman B. E. C., "Development of a ‘universal’ rubric for assessing undergraduates’scientific reasoning skills using scientific writing", Assessment &Evaluation in Higher Education, 36(5), pp.509~547 (2011)
  37. White, B., "Handbook of Metacognition in Education", pp.175~205 (2009), Routledge
  38. Yang, I., "Guidance materials for each element of the school science inquiry process" (2006), Science Education Research Center, Korea National University of Education
  39. 양태연, "과학영재의 과학 관련 태도와 지능 및 과학탐구능력과의 관계", 한국과학교육학회지, 23(5), pp.531~543 (2003), 한국과학교육학회
  40. 윤도운, "2015 개정 과학과 교육과정에 제시된 중학교 1학년 성취기준과 과학 1 교과서에 포함된 활동과 평가 문항 분석: 과학과 핵심역량 중심으로", 대한화학회지, 63(3), pp.196~208 (2019), 대한화학회
  41. Zimmerman, B, "Self-regulated learning and academic achievement: Theoretical perspectives" (2001), Erlbaum

관련 논문AI추천

초등학생의 자유 탐구 활동 보고서의 평가 준거 개발 및 적용김숙경, 정진수, 천재순한국초등과학교육학회 · 초등과학교육2010 · 제29권 제1호중학생 과학탐구활동 수행평가 시 채점 방식 및 척도의 수에 따른 신뢰도 분석김형준, 유준희한국과학교육학회 · 한국과학교육학회지2010 · 제30권 제2호초등 과학과 과정중심 평가문항 예시 자료의 특징박상우, 신정윤한국초등과학교육학회 · 초등과학교육2021 · 제40권 제2호초등학교 저학년 학생을 위한 종합적 과학재능 검사 도구의 개발 -수행형 검사 수행을 위한 시사점 도출-서윤경, 전영석한국과학교육학회 · 한국과학교육학회지2020 · 제40권 제3호기초 탐구 기반의 초등 과학과 교수ㆍ학습 자료 개발김성기, 동효관, 백종호, 유은정, 이신영한국현장과학교육학회 · 현장과학교육2022 · 제16권 제2호초등학교 고학년 학생의 과학 탐구능력 측정을 위한 평가 도구 개발송경혜, 이항로, 임청환한국과학교육학회 · 한국과학교육학회지2004 · 제24권 제6호

이 간행물의 다른 논문 (9건)

지능형 과학실의 개념과 특징이재영, 김율, 홍옥수, 김경미pp. 177-184한국과학교육학회지는 44년간 어떤 주제로 어떻게 변화했는가? -잠재 디리클레 할당(LDA)을 활용한 토픽모델링 분석-나지연, 장진아pp. 185-200학생의 자유 탐구 활동의 사례 분석을 통해 본 실험 모델링의 특징과 과학교육적 의미최진현, 전상학, 김관영, 이선경, 이종혁pp. 201-214우리나라 학생의 과학긍정경험 추이 및 하락 원인 분석김율, 이재원, 정지현, 박지선, 정은영, 이성희, 강훈식, 윤혜경, 김현정pp. 215-226한 초등 과학 교사의 정서적 반응적 교수의 실천 사례 연구한문현, 오필석pp. 227-238
원문 보기