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과학 고등학교와 일반 고등학교 학생들을 대상으로 시스템 사고측정 도구의 타당도 검증 및 시스템 사고 비교

Revalidation of Measuring Instrument Systems Thinking and Comparison of Systems Thinking between Science and General High School Students

이현동|이효녕
한국과학교육학회 (The Korean Association for Science Education)|2013.10|한국과학교육학회지 (Journal of the Korean Association for Science Education)|제33권 제6호|pp. 1237-1247

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확인적 요인분석confirmatory factor analysis탐색적 요인분석exploratory factor analysissystems thinkingscience gifted studentsscience high school과학고등학교시스템 사고과학영재학생시스템 사고 측정 도구measuring instrument systems thinking
주제분류교육학

초록

이 연구의 목적은 이효녕 등(2013)에 의해 개발된시스템 사고 측정 검사지의 타당도 재검 및 시스템 사고 측정 검사지를 활용하여 과학영재학생과 일반학생의 시스템 사고에 유의미한 차이가 있는지 알아보는것이다. 과학고등학교 학생 116명과 인문계 고등학교학생 553명에게 시스템 사고 측정 검사지를 투입하고SPSS 18.0을 활용한 탐색적 요인분석과 Amos를 활용한 확인적 요인분석을 실시하였다. 그리고 SPSS 18.0을 활용해 과학영재학생과 일반학생 두 집단의검사지 평균을 독립표본 t-test를 수행하여 시스템사고에 유의미한 차이가 나타나는지 살펴보았다. 탐색적 요인분석 결과 5개의 요인구조가 나타났으며 각요인별 4문항씩 적재되었다. 시스템 사고 측정도구의전체 신뢰도는 .875였으며, 각 하위 요인의 신뢰도는.693~.751로 신뢰로운 검사지로 나타났다. 확인적요인분석에서도 χ2/df값이 2.765, TLI는 .907, CFI 는 .929, IFI는 .930, RMSEA는 .044로 모형 적합도5개 수치에서 적합한 값을 보여주어 모형을 수용할수 있다. 그리고 과학영재학생과 일반학생의 시스템사고를 t-test를 이용해 비교해 본 결과 시스템 사고전체 문항 뿐 아니라 모든 하위 영역에서 과학영재학생이 일반학생에 비하여 우수한 시스템 사고를 하고있음을 보여주었다. 이 연구가 더 낳은 성과를 얻기위해서는 학생들의 시스템 사고 향상을 살펴보는 연구에서 다른 질적 연구 도구와 함께 활용될 필요가 있으며, 나아가 다양한 학교 급에 적용 가능한 시스템사고 측정 도구도 함께 개발될 필요가 있다.

Abstract

The purposes of this study are 1) to revalidate the developed Measuring Instrument Systems Thinking and 2) to compare systems thinking skills between gifted and non-gifted high school students. For the test, 116 gifted science students and 553 non-gifted students were sampled from high schools. Exploratory factor analysis and confirmatory factor analysis were performed and Independent t-test was performed using the average of the two groups. The finding of the exploratory factor analysis indicated 5 factors in the model with 4 items per single factor. The result of confirmatory factor analysis was generally appropriate and acceptable (5 factor model: χ2/df : 2.765,TLI=.907, CFI=.929, IFI=.930, RMSEA=.044). The reliability for 20 items turned out to be high because the Cronbach’s alphas were at .875 and .693~.751 per each factor. In addition, the result of t-test showed that systems thinking skills among gifted science students were significantly higher than non-gifted students. This study could be expanded to measuring systems thinking with qualitative research tools and to various school levels.

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